AlGaInP红光LED的复合分布式布拉格反射镜的生长优化

复合分布式布拉格反射镜(DBR)可以拓展反射图谱的宽度,从而能够反射更长波长的光,通过设计不同的波长组合得到的复合分布式布拉格反射镜可以优化其反射率。采用金属有机化合物化学气相沉淀法生长复合分布式布拉格反射镜样品,并使用光致发光光谱测试法进行反射图谱测试,得到不同的反射谱。对比结果后发现红光发光二极管(LED)的亮度随着反射谱的拓宽而增加,垂直反射占主导地位意味着主反射谱的个数不能减小。通过优化设计及测试比较最终选择了最优复合分布式布拉格反射镜结构即620nm×15加670nm×3加720nm×3加770nm×3加820nm×3加870nm×3的组合作为红光发光二极管装置的结构。

复合布拉格反射镜高亮度AlGaInP发光二极管

采用光学薄膜理论中干涉矩阵模型计算了峰值波长为630nm的AlGaInP红光LED的Al0·6Ga0·4As/AlAs材料的常规DBR和复合DBR的反射谱特性,用LP-MOCVD方法生长了模拟设计的DBR结构,测量了其白光反射谱,实验与模拟结果基本符合.制备了采用Al0·6Ga0·4As/AlAs复合DBR的LED器件,未封装输出光功率为2·3mW,外量子效率为5·6%,发光效率可达12lm/W,比常规DBR器件提高了35%.验证了复合DBR与常规DBR相比,可以大幅度提高AlGaInP红光LED的出光效率.

复合分布式布拉格反射镜结构AlGaInP发光二极管

采用金属有机化学气相沉积系统外延了具有三个不同反射中心波长的AlAs/Al0.5Ga0.5As复合分布式布拉格反射镜(DBR),利用透射电镜、X射线衍射仪表征其结构、厚度和组分,利用白光反射谱表征其反射谱强度和带宽。结果表明:该复合DBR比常规DBR和两个反射中心波长复合DBR具有更高的反射谱强度和更宽的带宽。利用该复合DBR制备了AlGaInP发光二级管(LED),尺寸6.0mil×6.0mil(1mil=0.0254mm),并在20mA测试电流下测得其输出光功率为3.54mW,发光效率为17.26lm/W,外量子效率为8.77%,相比常规DBR制备LED输出光功率提高35.1%,相比两个反射中心波长复合DBR制备LED输出光功率提高11.3%。说明具有三个反射中心波长的复合DBR更大幅度地提升了AlGaInP发光二极管的出光效率。

用于复合材料蒙皮的FBG正交传感网络研究

为了实现对复合材料蒙皮的结构健康监测与损伤识别,本文在对光纤布拉格光栅(FBG)应变传感器理论分析的基础上,结合CFRP材料特性和波分复用技术设计了一种由16个FBG传感器构成的光纤光栅正交传感网络布局,对碳纤维复合材料(CFRP)蒙皮进行相关准分布式传感网络研究。通过对复合材料中心位置进行逐级加载实验,并提取中心波长漂移量做相关性分析,证明了正交对称FBG传感网络对CFRP蒙皮进行结构健康监测的可行性,同时对称布局位置处的FBG传感器信号具有高度相关性质,相关系数可高达0.9996。实验结果为进一步研究准分布式FBG网络的位置布局优化以及传感网络的可靠性冗余设计提供了依据。

基于SOM神经网络的三维编织复合材料制件损伤诊断模型研究

三维编织复合材料制件主要应用于承载器件,在实际应用过程中经常会受到高温、高压、高空辐射等环境因素的影响,容易出现制件疲劳甚至损伤情况.笔者建立了基于自组织特征映射神经网络(SOM)的损伤诊断模型,实现了三维编织复合材料制件的损伤监测和数据分析处理;设计了基于MATLAB的仿真实验平台,实现了制件损伤监测与分析的可视化.实验获得的损伤监测数据与制件实际测试的数据相同,证明了建立的基于SOM的损伤诊断模型在三维编织复合材料损伤监测和数据分析处理方面的可行性,对提高我国复合材料制件的健康监测应用水平具有应用价值.

AlGaInP大功率发光二极管发光效率与结温的关系

目前,AlGaInP大功率发光二极管(LED)存在的主要问题是大电流工作时发热严重,主要是由于电流扩展不均匀、出光面电极对光子的阻挡和吸收以及器件材料与空气折射率之间的差距引起的全反射现象,这些因素造成大功率LED出光受到限制、发光效率低、亮度不高.提出了一种复合电流扩展层和复合分布式布拉格反射层(DBR)的新型结构LED,使得注入电流在有源区充分地扩散,同时提高了常规单DBR对光子的反射率.结果显示,这种新型结构LED比常规结构LED的性能得到了很大的提升,350mA注入电流下两者的输出光功率分别为49.48和17mW(未封装).同时,对器件发热进行了量化测试,分析了LED发光效率与结温的关系,在350mA注入电流下新型结构LED与常规结构LED的流明效率的比值与结温升的比值保持一致,通过减少内部发热,控制结温可以大大提高LED的发光效率.