二化螟鞘磷脂合酶相关基因CsSMSr的克隆、真核表达及表达谱分析

鞘磷脂合酶(SMS)基因家族在鞘脂质代谢中起着关键作用,可以通过调节神经酰胺和甘油二酯的平衡调控细胞的生存和凋亡。本研究利用RT-PCR和RACE技术克隆得到1个二化螟鞘磷脂合酶相关基因的全长cDNA,命名为CsSMSr(Genbank登录号:JQ664739)。CsSMSr开放阅读框1587bp,可编码528个氨基酸;序列分析表明,CsSMSr基因编码的蛋白N端具有保守的SAM结构域,含6个跨膜区域,并且有4个SMS家族特有的保守区域D1～D4,保守区D3和D4上有活性中心包括3个氨基酸残基(催化三联体):His302,His345,Asp349。CsSMSr在粉纹夜蛾Tn细胞内成功表达,Western blot检测表达产物分子量约60kDa。应用实时荧光定量PCR方法分析该基因在二化螟不同发育阶段和不同组织的表达,结果表明,CsSMSr随着二化螟的生长发育表达水平逐渐升高,在成虫时期达到最大;CsSMSr的表达具有组织特异性,二化螟雌成虫和雄幼虫生殖器官中的CsSMSr表达量都显著高于其他器官,在二化螟雄成虫精巢中表达量也较高,但与中肠和马氏管差异不大。CsSMSr的表达有时间特异性和组织特异性,推测该基因在二化螟的发育和生殖中有重要作用。本研究成功克隆并表达了二化螟鞘磷脂合酶相关基因,为进一步对该基因进行功能鉴定奠定了基础。

Ca、Ba掺杂Sm_(0.5)Sr_(0.5)CoO_3作为中低温固体氧化物燃料电池阴极的结构与性能

通过X射线衍射(XRD)、热重、热膨胀、电导率以及电化学交流阻抗等测试技术研究了SmSr1-xAexCo2O6(x=0,0.2,0.4,0.6,0.8,1;Ae=Ca,Ba)作为中低温固体氧化物燃料电池(IT-SOFC)阴极的结构与性能.研究表明,固相法合成的SmSr0.8Ae0.2Co2O6(Ae=Ca,Sr,Ba;简写为SSAC)随着Ca、Ba掺杂量的增大晶体结构发生变化.其中,空间群为Pnma晶体结构的电极SSAC中,晶胞参数随着Sr、Ca、Ba的顺序增大;SSAC晶体中的氧空位浓度随着Ca、Sr、Ba的顺序增大,SSAC热膨胀系数与Ae元素关系不大,氧催化性能随着Ca、Sr、Ba的顺序降低.由于载流子浓度降低,使得Ba掺杂Sm0.5Sr0.5CoO3(SSC)后电极的电导率降低.由于导电活化能增大,使得Ca掺杂SSC后电极的电导率也降低.

均匀光栅DFB激光器光电特性研究

光栅结构的设计和制作直接决定了分布反馈（DFB）半导体激光器光电特性的优劣。采用传输矩阵法模拟了不同光栅耦合因子下随机相位对均匀光栅DFB芯片特性的影响,获得了芯片的光电参数分布。通过分析耦合因子对芯片光电参数分布的影响,提高了DFB芯片的成品率。设计并制备了基于Al Ga In As材料体系的脊波导DFB激光器,最终使芯片双峰比例仅为7.7%、成品率达到60%。对合格品在-40~105℃下的P-I特性和在-40~85℃下的光谱进行了测试,结果表明芯片性能优良,芯片远场发散角为25°和21°。芯片的小信号频带响应和眼图测试结果表明芯片完全满足2.5 Gbit/s的应用要求。

980nm半导体激光器双布拉格光纤光栅波长锁定器

提出了优化由两个均匀布拉格光纤光栅组成的980nm半导体激光器波长锁定器的方法以满足光纤放大器对半导体激光器的性能要求。运用耦合模理论推导了双布拉格光纤光栅(FBG)的透射率和反射率的解析表达式和波长锁定器增益方程。研究了两光栅之间的距离、光栅到激光器前端面的距离、光栅折射率、光栅折射率周期、光栅栅长和温度对激光器增益曲线的影响,并通过优化这些参数来达到最佳的锁模性能。测量了带双FBG波长锁定器的非致冷半导体激光器的输出光谱和出纤功率。实验结果表明:高功率非致冷980nm半导体激光器在0～70℃时的波长漂移为0.5nm,边模抑制比达45dB以上,半峰值全宽度<1nm。经优化设计的980nm半导体激光器FBG波长锁定器可满足光纤放大器对非致冷半导体激光器大功率、长寿命、高可靠性、小尺寸等性能的要求。

半导体激光器与光纤光栅对接耦合研究(英文)

半导体激光器管芯与光纤光栅的对接耦合对光纤光栅外腔激光器的特性起到关键作用。利用散射矩阵分析了激光器管芯与光纤光栅外腔的对接耦合 ,发现对接的距离以及对接的耦合效率决定了光纤光栅外腔激光器的性能。在强反馈情况下 ,激射波长在光纤光栅外腔有效反射率决定的布喇格波长内随对接耦合距离周期性的变化 ,对弱反馈情况则有些不同。同时对比了两种情况的边模抑制比。

垂直腔面发射激光器DBR结构参数的优化设计

采用光学传递矩阵法 ,研究了生长偏差对分布布拉格反射 (DBR)结构反射特性的影响 ,并探讨了两种DBR结构改进方案。结果表明 ,周期厚度偏差将使DBR反射谱发生较大偏移 ,在相位匹配条件下减小高折射层厚度可以降低DBR吸收损耗、提高反射率 。

VCSELs与EELs多模弛豫振荡的研究

根据多模速率方程 ,利用MATLAB提供的SIMULINK软件包对垂直腔面发射激光器 (VCSELs)和边发射激光器 (EELs)多模弛豫振荡进行了研究。结果表明 ,与单模情况相比 ,多模时EELs弛豫振荡频率增大、弛豫和延迟时间缩短 ,而VCSELs动态特性变化不大。与此同时 ,在得出VCSELs的单模工作、高速调制以及提高偏置电流或自发辐射因子可改善两类器件动态特性等结论外还看到 ,VCSELs边模抑制比 (SMSR)随偏置电流变化率高于EELs;自发辐射因子增大时 ,边模强度同比例增大、主模强度减小 ,利用微腔效应有效控制自发辐射因子可以优化VCSELs的单模特性。

一种宽调节范围的连续可调光脉冲生成方案

本文提出了利用一个F-P半导体激光器自注入锁定来产生宽带波长可调谐光脉冲的简单方法。该方法产生的光脉冲在48nm范围连续可调,边模抑制比高于25dB。该系统具有简单,成本低的优点。

1.3μm InAs/GaAs量子点侧向耦合浅刻蚀分布反馈激光器

为了简化工艺流程和减轻制备难度,提出了1.3μm分布反馈(distributed feedback,DFB)激光器的新型制作方法.该方法采用纯折射率侧向耦合(laterally coupled,LC)结构,将一阶光栅浅刻蚀在脊形波导两侧,避免了激光器材料的二次外延和光栅深刻蚀.采用非掺杂和p掺杂两种InAs/GaAs量子点(quantum dot,QD)样品来制备LC-DFB激光器.与采用传统方法制备的DFB激光器相比,非掺杂量子点LC-DFB激光器表现出了低的阈值电流,其值为1.12mA/量子点层;p掺杂量子点LC-DFB激光器表现出了较大的特征温度和斜率效率.在室温下,这种浅刻蚀的LC-DFB激光器实现了单纵模连续输出,边模抑制比(side mode suppression ratio,SMSR)高达51dB.同时,在不同的测试温度和注入电流下,这种激光器表现出了优良的波长稳定性.1.3μm浅刻蚀量子点LC-DFB激光器有望在远距离光纤通信领域实现巨大应用价值.

基于莫尔光纤光栅的F-P LD双模自激注入锁定

提出一种基于莫尔光纤光栅的F-P(法布里-珀罗)半导体激光器双波长自激注入锁定生成拍频信号以获得所需毫米波的实验方案。实验结果表明,在11.7nm波长调谐范围内可获得边模抑制比约为30dB的双波长输出,该双波长输出可产生高达168GHz的拍频信号。该高频毫米波信号生成方案的系统结构简单,成本低廉。

光无源器件测试系统设计和测试误差分析

光无源器件测试系统是光无源器件生产工艺的重要组成部分,是检测和判定光无源器件Pass/Fail的标准。而测试系统由于采用的测试仪器本身的精度问题、测试原理和方法、测试数据的取得方法上都有一定的误差,所以测试系统的误差是不可避免的。目前在光通信行业已有专业的公司提供完整可靠的测试仪器和方案。但对于想自行设计测试系统者来说,如何设计适合自己的产品,误差的测试系统是个主要的课题。本文就以光无源器件中常见的光学参数如IL、Isolation、PDL、RL的测试原理、测试系统的设计和在使用过程中产生的误差分析方面去做一简单的阐述,仅供初学者参考。

大范围连续调谐的InAs／InP(100)外腔量子点激光器

实现了一种工作在连续波(CW)模式下InAs/InP(100)外腔量子点激光器(EC-QDL)。激光器采用小型化的Littrow外腔结构,中心波长为1.6μm且输出光方向固定。在室温条件下,对InAs/InP(100)量子点外腔激光器进行了一系列性能测试。实验结果表明,器件的单模大范围波长调谐达56.5nm,覆盖波长从1 566.9到1 623.4nm,获得30GHz的无跳模连续调谐范围,在中心波长1.6μm附近单模输出功率达8 mW,并在无跳模连续调谐范围内获得了30dB以上的边模抑制比(SMSR)。

高性能InAs/GaAs量子点外腔激光器

为了获得高性能的量子点外腔激光器(ECL),利用InAs/GaAs量子点Fabry-Perot(FP)腔激光器研制了光栅外腔可调谐ECL。对InAs/GaAs量子点ECL进行了一系列的性能测试,主要包括单模稳定性测试、单模调谐范围测试、阈值电流密度测试、无跳模连续调谐测试和输出功率测试。在室温条件下获得了24.6nm的连续调谐范围,覆盖波长从999.2nm到1 023.8nm,并且实现了波长无跳模连续调谐。在调谐范围内最低阈值电流密度为1 525A/cm2,而且在中心波长处获得的单模输出功率为15mW,单模边模抑制比(SMSR)高达35dB。研究结果表明,通过构建光栅外腔可以实现高性能的InAs/GaAs量子点ECL。

基于FP-LD注入的无本振光载波全光混频技术

提出了一种基于低速信号注入法布里-珀罗型激光二极管(FP-LD)的无本振全光混频技术,利用FP-LD的一个纵模和外部注入信号光的四波混频作用生成的边带锁定纵模产生光载射频信号。通过改变FP-LD的注入光信号强度和偏振态实现副载波频率可变,并根据FP-LD注入锁定特性分析实验结果得到的不同边模抑制比。实验中采用2.7,2.5,1.25 Gb/s非归零(NRZ)码注入FP-LD实现副载波频率分别为16.2,10.0,18.2和20.0 GHz的全光混频,测量16.2 GHz的副载波得到了10 kHz偏移处单边带相位噪声为-81.2,-87.7 dBc/Hz。

980 nm fiber grating external cavity semiconductor lasers with high side mode suppression ratio and high stable frequency

The coupling cavity theory is used to analyze the impact of high side mode suppression ratio （SMSR） on fiber grating external cavity semiconductor lasers （FGECSL）. The high SMSR and high stable frequency FGECSLs were obtained by experiment. The center wavelength is 974 nm, SMSR is 45 dB, the center wavelength change rate reaches 3.08 ppm/℃ in the temperature range of -20 to 80 ℃.