表面菱形孔795 nm VCSEL的偏振特性

795 nm垂直腔面发射激光器(VCSEL)作为铷基芯片级原子钟(Rb-CSAC)的光源,其输出光的偏振不稳定会降低Rb-CSAC的稳定度和精确度。为了满足Rb-CSAC对795 nm VCSEL偏振稳定的需求,设计了一种具有表面菱形孔的偏振稳定的795 nm VCSEL。通过有限时域差分(FDTD)法计算了VCSEL的偏振特性,结果表明VCSEL的顶部分布式布拉格反射镜(DBR)在表面菱形孔的长轴和短轴方向具有不同的反射率。反射率高的偏振模式阈值增益低,成为VCSEL优先激射的主导偏振模式。为进一步提高VCSEL的偏振抑制比(OPSR),将VCSEL的氧化孔制作成尺寸为5.5μm×4.1μm的菱形。对不同长、短轴的表面菱形孔795 nm VCSEL进行偏振测试,结果表明,当表面菱形孔的尺寸为4μm×6μm,且菱形氧化孔的长轴与表面菱形孔的长轴相互垂直时,VCSEL的OPSR可达到16.22 dB。

增厚DBR型894 nm窄线宽VCSEL

垂直腔面发射激光器(VCSEL)是芯片级原子钟(CSAC)的主流光源,其光束质量会影响CSAC的各项性能。扩展VCSEL内部有效腔长能够以压缩冷腔线宽的方式压窄器件最终辐射激光的线宽,从而可以减小CSAC短时间内的计时频率噪声。根据所计算的VCSEL表面反射谱,将VCSEL中4层下分布式布拉格反射镜(DBR)的厚度由常规的四分之一波长增加至404 nm,压缩了VCSEL冷腔线宽,并生长了对应的外延结构,制备了通过增厚DBR扩展有效腔长的894 nm窄线宽VCSEL。测试结果表明,研制的VCSEL在90℃下波长为893.1 nm,功率为0.335 mW,线宽约为32 MHz,且具有稳定的偏振特性。

坝上草原鱼鳞坑生态修复措施的水土保持效应

[目的]探究不同位置鱼鳞坑的水土保持效果,确定合理的鱼鳞坑布置原则,为生态脆弱区鱼鳞坑选址与效果评估提供实证研究。[方法]以坝上草原千松坝为研究区,在阴坡、阳坡和河谷分别设置样地,对比鱼鳞坑区和对照区的水土状况,分析不同位置鱼鳞坑对生物量、土壤容重、根系层和土壤养分的影响。[结果](1)阳坡、阴坡、河谷的鱼鳞坑均增加了地上生物量、地下生物量、根系深度、TN含量,DOC等指标,降低了土壤容重。(2)阴坡、阳坡、河谷的鱼鳞坑水土保持效果差异较大;阴坡、阳坡鱼鳞坑均能显著增加植被的根系深度(p<0.05)(阴坡104.19%,阳坡42.87%),而阴坡鱼鳞坑对土壤容重、TN含量、地上生物量的影响更显著(p<0.05)(分别减少9.26%,增加148.05%,增加136.32%);河谷鱼鳞坑能显著增加土壤氨氮和硝态氮(p<0.05)(125.16%,174.53%)。(3)鱼鳞坑位置、修建时间对水土保持指标影响较大,坡位的影响较小;随着鱼鳞坑修建时间的增长,地上地下生物量、TN含量、根系深度增加,土壤氧化还原电位降低。(4)土壤侵蚀严重地区的鱼鳞坑水土保持效果更显著。[结论]鱼鳞坑水土保持效果显著,阴坡鱼鳞坑效果较阳坡显著,河谷鱼鳞坑提高土壤氨氮和硝态氮的效果较阴坡、阳坡显著,且随着鱼鳞坑修建时间增长,水土保持效果增强。应因地制宜地在阴坡、河谷修建鱼鳞坑,以增强鱼鳞坑的水土保持效果。

高能电子辐照对三结GaAs激光电池特性的影响

研究了能量为1 MeV的电子辐照对三结GaAs激光电池(LPC)性能的影响。不同剂量电子辐照后三结GaAs LPC光照下的I-V特性测试结果表明,三结GaAs LPC短路电流、开路电压和最大输出功率的衰减随电子辐照剂量的提高而增大。通过测量不同波长激光照射下三结GaAs LPC的宽电压范围I-V曲线,确定了各子电池对应的光生电流,结果显示各子电池光生电流衰减随辐照剂量增加而不同程度地增大,越靠近衬底的子电池电流衰退越严重。利用wxAMPS软件模拟了各子电池光生电流随缺陷密度的变化关系,结合实验和模拟结果得到了各子电池辐照后的缺陷密度及缺陷引入率,结果表明各子电池受电子辐照后的缺陷引入率大致相同,约为6.7。可通过优化各结子电池厚度达到提高三结GaAs LPC抗辐照性能的目的。

1310nm InGaAsP多结激光电池

针对现有1 310 nm激光电池(LPC)的低输出电压难以满足电子器件供电需求的问题,采用多结叠层结构设计,制备了六结InGaAsP 1 310 nm LPC并进行了测试。测试结果表明,在功率密度为57.5 W/cm^(2)的激光照射下,六结LPC的光电转换效率为31.0%,开路电压(Voc)超过3.6 V,实现了高的输出电压。六结LPC的短路电流随温度的升高而降低,当激光功率密度为13.25 W/cm^(2)时,Voc的温度系数为-9.61 mV/K。复合电流严重影响LPC的填充因子和光电转换效率,利用双二极管模型拟合了变温I-V曲线,研究了内部参数与温度的变化关系,表明陷阱辅助隧穿过程是导致LPC高复合电流的主要原因。

氧化孔径对VCSEL功耗和效率的影响

高温导致垂直腔面发射激光器(VCSEL)的输出功率滚降,功率转换效率降低。为了研究高环境温度中VCSEL的温度稳定性和功率转换效率,通过测试不同环境温度下不同氧化孔径波长850 nm VCSEL的P-I-V曲线,发现在相同注入电流下,随着环境温度的升高,VCSEL的氧化孔径越大,功率损耗增加越明显,而小氧化孔径的VCSEL功率损耗受温度的影响很小。室温下VCSEL的氧化孔径越大,功率转换效率越高,但当环境温度高于一定值时,中等氧化孔径(约5μm)的VCSEL反而具有更高的功率转换效率。通过分析温度对VCSEL微分电阻等功率损耗的影响,发现适当降低氧化孔径,有利于实现VCSEL在高环境温度中高的功率转换效率。

A CaS:Ce,Sm-based dosimeter for online dosimetry measurement

A film dosimeter based on optically stimulated luminescence (OSL) material of CaS:Ce,Sm was developed for online irradiation dosimetry measurement.The stimulation is provided by a laser with a wavelength of 980 nm,and the OSL luminescenceis collected by a photodiode.Using 60Co γ-rays,we investigated the dosimetry characteristic of the dosimeter at different dose rates and total doses.The real-time detection results showed that the OSL signals versus total ionizing dose exhibited a good linearity in a dose range of 0.1-185 Gy.