MOCVD-Ga_(0.4)In_(0.6)As_(0.85)P_(0.15)/InP分布布喇格反射镜的反射率

采用MOCVD方法在InP衬底上制备了高质量的四元合金Ga0.4In0.6As0.85P0.15和InP外延层,用椭圆偏光仪测得Ga0.4In0.6As0.85P0.15和InP外延层的折射率。由这两种具有不同折射率的半导体材料交替生长构成不同周期的分布布喇格反射镜(DBR)。研究了不同周期的DBR结构的反射率与波长及反射率与DBR结构周期数的关系。根据多层膜增反原理,当中心波长为1.55μm时,反射率随周期数增加迅速增加,周期数为23时,反射率可达99.97%。利用MOCVD技术,通过Ga0.4In0.6As0.85P0.15/InP的交替生长,成功地获得周期数分别为3,4,7,11,15,19,23的分布布喇格反射镜(DBR)。实验结果表明,已获得表面如镜面状的二元InP外延层,而组分x,y分别为0.4,0.85的四元合金,因其处于混溶隙,外延层表面较粗糙,未获得镜面状表面。反射率的测量结果表明,反射镜的反射率随周期数的增加而升高,当DBR的周期数为23时,反射率为54.44%,与理论结果尚存在一定差距。

一种基于多孔硅多层布喇格反射镜生物检测新方法的研究（英文）

本文提出一种基于两个分离的多孔硅布喇格反射镜结合而成的结构,从理论上,利用传输矩阵法对于含有缺陷层的多孔硅结构的生物检测进行了研究.这种新的结构与原有的多孔硅微腔结构光学生物传感器相比,可将生物分子直接加入缺陷层内部,并且对于布喇格反射镜的周期数没有限制.通过理论计算,我们所提出的结构对于检测生物具有更高的的灵敏度,证明了这种多孔硅光学生物传感器具有可用于改进生物分子检测的能力.

含有负折射率介质层的布喇格镜的光学特性研究

从电磁场理论推导了光波在负折射率介质薄层中的传输矩阵 ,对由正、负折射率介质构成的全介质布喇格反射镜的反射带宽和角度特性进行了分析和讨论 ,与普通的均由正折射率介质构成的布喇格反射镜的相应特性做了对比 ,并根据薄膜理论对研究结果作了解释

MOCVD-Ga_xIn_(1-x)As_yP_(1-y)/InPDBR结构的晶格振动

利用微区Raman散射技术研究了MOCVD-GaxIn1-xAsyP1-y/InPDBRs结构的晶格振动。在InP衬底上生长的与InP晶格匹配的四元合金Ga0.4In0.6As0.85P0.15中包含三种主要的振动模式,分别归属于类InAs、类GaAs和类GaInP。随着Ga0.4In0.6As0.85P0.15与InP交替生长构成的DBRs结构周期数增加,Raman散射谱中三种振动模式的谱线线型发生明显变化,类InAs振动强度不变,谱线窄化,峰值位置向低频方向移动,类GaAs和类GaInP振动强度逐渐减弱。同时类InAs与类GaAs振动强度比增大。Raman散射研究中声子的限制效应表明多层结构生长过程中界面存在非完整晶态。

基于氮化镓集成光电子芯片的单通道全双工可见光通信系统

为了应对新一代通信技术频谱危机,根据量子阱二极管发光谱和探测谱存在重叠区的物理现象,提出一种基于氮化镓集成光电子芯片的单通道全双工可见光通信系统。采用具有相同量子阱结构的一对蓝光、绿光氮化镓量子阱二极管器件,分别作为光发射器和光接收器,器件集成TiO_(2)/SiO_(2)分布式布喇格反射镜(DBR),将入射光和发射光隔离,实现单通道全双工光通信。测试结果表明,该可见光通信系统通过集成氮化镓光电子芯片,节约了信道空间,对面向未来6G的可见光通信技术的发展具有重要意义。

1.55μm低温生长GaAs谐振腔增强型探测器

利用低温(200℃)生长的GaAs材料作为吸收层制备了GaAs基1.55μm谐振腔增强型(RCE)光电探测器,对其光电特性进行了分析、研究·无光照0偏压下探测器暗电流为8.0×10-12A;光电流谱峰值波长1563nm;响应谱线半宽4nm,具有良好的波长选择性·

微腔有机发光器件中的电致发光光谱(英文)

设计了结构为Glass/DBR/ITO/TPD/Alq3/Ag的微腔有机发光器件。从理论上详细地研究了腔内各层结构对器件电致发光谱性能的影响。结果表明:随着腔长厚度的增加,器件的归一化电致发光谱强度不断减小;在可见光区,器件的EL谱随发光层厚度的增加出现振荡变化。空穴传输层和发光层的界面位置对器件电致发光谱的影响也很大。最后得到,在设计微腔时发光层厚度要尽量窄,并且中心发光区域应位于谐振腔中电场的峰值位置。

光抽运垂直外腔面发射激光器特性与研究进展

介绍了光抽运半导体垂直外腔面发射激光器的结构特点、设计原理及其性能优势,综合评述该领域的最新研究进展,并探讨该类型激光器的发展前景和技术发展方向。

锁模元件SBR用于飞秒固体激光器中的分析

为了得到稳定的飞秒锁模脉冲 ,SBR广泛用于飞秒固体激光器中的锁模。分析了SBR的结构和光谱特性 ,并从密度矩阵方程出发导出了SBR的吸收系数、饱和强度与SBR的固有参数之间的关系 ,分析了SBR在固体激光器中的锁模机理 ,得到了SBR在固体激光器中锁模的基本条件 ,结果表明 。

MOCVD生长InP/GaInAsP DBR结构及相关材料特性

采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)法InP衬底上成功地制备了GaxIn1-xAsyP1-y/InP交替生长的分布布喇格反射镜(DBR)结构以及与之相关的四元合金GaxIn1-xAsyP1-y和InP外延层。利用X射线衍射、扫描电子显微镜(SEM)、低温光致发光(PL)光谱等测量手段对材料的物理特性进行了表征。结果表明,在InP衬底上生长的InP外延层和四元合金GaxIn1-xAsyP1-y外延层77K光致发光(PL)谱线半峰全宽(FWHM)分别为9.3meV和32meV,说明形成DBRs结构的交替层均具有良好的光学质量。X射线衍射测量结果表明,四元合金GaxIn1-xAsyP1-y外延层与InP衬底之间的相对晶格失配仅为1×10-3。GaxIn1-xAsyP1-y/InP交替生长的DBR结构每层膜的光学厚度约为λ/4n(λ=1.55/μm)。根据多层膜增反原理计算得出当膜的周期数为23时,反射率可达90％。

微腔有机发光器件的设计

介绍了微腔有机发光器件(MOLED)的设计思想、方法和结果。该器件由Alq3作为电子传输层和发光层,TPD作为空穴传输层,ITO作为空穴注入电极,两侧分别分布布喇格反射镜(DBR)和由Al电极形成的金属反射镜。理论设计结果表明,MOLED的峰值光强增强19倍,谱线半宽度从100nm变窄到10nm左右。

N-DBR和双氧化限制层对VCSEL电、光、热特性的影响

根据增益波导垂直腔面发射激光器直接耦合的准三维理论模型,通过有限差分法对注入电流密度、载流子浓度、光场和热场分布方程求自洽解.研究了垂直腔面发射激光器的电、热和光波导特性,同时提出了一种具有双氧化限制层的增益波导垂直腔面发射激光器结构,并通过对比研究了N-型分布布喇格反射镜和双氧化限制层对增益波导垂直腔面发射激光器特性的影响·计算结果表明,如果忽略N-型分布布喇格反射镜的影响将与实际的垂直腔面发射激光器有较大偏差;双氧化限制层结构对激光器特性有较大的改善,它为增益波导垂直腔面发射激光器提供了一种降低阈值,抑制高阶横模的方法·

垂直腔面发射激光器电、光特性分析

根据增益波导垂直腔面发射激光器 (VCSELs)直接耦合的准三维理论模型 ,通过有限差分法对泊松方程、注入电流密度、载流子浓度和光场分布方程求自洽解 ,研究了垂直腔面发射激光器的电特性和光波导特性 计算结果表明 ,氧化限制层位置是影响激光器特性的主要因素之一 ,如果忽略N型DBR层的影响 。

大功率垂直腔面发射激光器中减小p-DBR串联电阻的途径

为了使垂直腔面发射激光器(VCSEL)实现大功率、高效率的激光输出,对p型分布布喇格反射镜(DBR)形成的同型异质结在界面处存在大势垒导致的高串联电阻和严重发热现象进行了研究。为降低串联电阻,实现VCSEL在室温下的大功率连续发射,分析了p型DBR异质结的势垒结构,对突变异质结的串联电阻进行了计算分析,提出降低势垒高度以及增加扩散浓度是减小串联电阻的主要途径,而漏斗状的掺杂能有效降低体电阻;通过对梯度渐变异质结的分析得出缓变结能有效降低势垒高度;而用Matlab对能带图的数值分析表明,Al0.1Ga0.9As/AlAs接触层中Al组分采取双曲线形式的渐变也能有效降低势垒高度,即降低串联电阻;此外,对于渐变区缓变结的比较表明,采用20～25nm的渐变区宽度即可以得到比较低的势垒高度,同时也不会对DBR的反射率有太大的影响,是较合适的选择。

基于InP/空气隙DBR的长波长RCE光探测器的实验研究

报道了一种长波长的InP基谐振腔(RCE)光探测器。它采用选择性湿法刻蚀。制备出基于InP/空气隙的分布布喇格反射镜(DBR)。并将该结构的反射镜引入RCE光探测器,所制备的器件,在波长1:585μm处获得了约54.5％的峰值量子效率,以及8GHz的3dB响应带宽,其中器件的台面面积为50×50mm2。

MOCVD-InAs/GaSb DBR结构材料的特性研究

本研究采用MOCVD技术在GaSb衬底上制备InAs与GaSb交替生长层构成的分布布喇格反射镜(DBR)材料。由于InAs与GaSb材料晶格匹配良好,且折射率差较大,因此用这两种材料交替生长构成的DBR结构,在较低生长周期时即可获得较高的反射率。将其引入共振腔增强型红外探测器结构,做为共振腔的腔体,将大大改善器件性能,实现红外光的高灵敏度室温探测。根据多膜增反原理,膜层反射率随膜层周期增加而增加,理论计算结果显示InAs/GaSb DBR结构工作波长为2.4μm,周期为22时,膜层反射率即可高于80.11%。我们用扫描电子显微镜,X-ray射线衍射,反射光谱测量等分析手段,对InAs/GaSb DBR结构材料的物理性能进行表征。结果表明,我们已经成功获得高质量的晶格匹配的InAs、GaSb单晶薄膜,以及InAs/GaSb交替生长组成的不同周期的DBR结构材料。反射光谱测量显示,InAs/GaSb DBR反射率随膜层周期数增加而增加,当InAs/GaSb DBR周期数为22时,其反射率约为44.27%。

锁模Cr^(4+):YAG激光器的脉冲振荡启动研究

根据固体Cr4+:YAG激光器的传播方程讨论了激光器腔内任何位置的场的表达式,分析了Cr4+:YAG激光器的锁模情形,这种激光器的锁模可以在外界驱动条件下及在腔中加入锁模元件SBR两种情况下进行启动。

单面键合面发射激光器的研制与分析

键合长波长垂直腔面发射激光器(VCSEL)的研制对于光通信的发展具有重要意义,可以有效克服传统外延生长方法的诸多难题。文章通过对布喇格反射镜、有源区和光学腔的设计,结合键合技术进行工艺设计,研制出单面键合长波长垂直腔面发射激光器,并对器件进行了光泵浦测试与分析。器件的光泵激射证明结构及工艺设计是合理的,键合后的界面可以承受腐蚀、剥离、氧化等后续工艺,且键合界面未对器件光学性能造成明显不良影响。

几何光学 光学镜头、光学零部件

TH703 2005031635 MOCVD-Ga0.4In0.6As0.85P0.15／InP分布布喇格反射镜的反 射率=Reflectivity of MOCVD-Ga0.4In0．6AS0．85 P0．15／InP distributed Bragg reflectors[刊,中]／蒋红(中科院长春光 机所激发态物理重点实验室．吉林,长春(130033)),金亿 鑫…∥发光学报．-2004,25(6)．-686-690 采用MOCVD方法,获得高质量的InP和较高质量的 GaxIn1-xAsyP1-y外延层,通过GaxIn1-xAsyP1-y／InP交替 生长制备出在工作波长为1．55μm时具有较高反射率的 分布布喇格反射镜。

DBR光纤激光器拍频传感及其组网技术研究

研究了基于单纵模分布Bragg反射(DBR)光纤激光器的拍频解调传感技术,并对其组网技术进行了探讨。由于光纤本身的固有双折射,DBR光纤激光器能够产生两种正交偏振模式的激光,而这两种偏振模式的频率差拍会在射频域形成对温度变化极为敏感的拍频(beatfrequency)。实验结果表明:在20～100℃的温度范围内,激光器拍频随温度的增加呈线性减小,其线性拟合度高达0.99981,拍频灵敏度为0.51063MHz/℃。这种偏振式光纤激光器具有高输出功率、高信噪比、低解调成本和窄输出线宽等特点,有助于构建大规模的光纤有源传感网络。参考近年关于光纤传感网络的报道,提出一种有源光纤环形传感网络的构想。