离散谱折射率法优化设计深刻蚀、单模GaAs/GaAlAs脊形光波导

采用离散谱折射率法对深刻蚀 Ga As/ Ga Al As多层脊形光波导的特性作了详细的理论分析 ,并对所获得的较大截面、低损耗的单模脊形光波导的制作容差性作了进一步的分析 .计算表明 ,用离散谱折射率法获得的单模脊形光波导具有较大的制作容差性 .     

采用共面波导的高性能反射型MMIC SPST和SPDT开关芯片系列

众所周知 ,共面波导具有低色散、宽频带的显著优点 ,而 Ga As MMIC开关由于其体积小、重量轻、开关速度快、低功耗、抗辐射、可靠性高等显著优点 ,在当今许多先进的电子系统中获得广泛应用 ,将共面波导和 Ga As MMIC开关的优点结合在一起 ,南京电子器件研究所最近研制出采用共面波导的高性能 DC- 2 0 GHz,DC- 35 GHz Ga As MMIC反射型单刀单掷 ( SPST)和单刀双掷 ( SPDT)开关芯片系列 ,获得了非常优异的电性能和非常高的工艺成品率。这种采用共面波导的 Ga As MMIC反射型 SPST和 SPDT开关芯片系列均采用了反射型宽带开…     

在InGaAsP/InP双异质结构中的光弹效应及其对侧向光的限制作用

从理论上计算了厚度为 110 nm的 W0 .95 Ni0 .0 5 金属薄膜应变条在 In Ga As P/ In P双异质结构中形成的应力场分布 ,及由应力场分布引起的折射率变化 .在 W0 .95 Ni0 .0 5 金属薄膜应变条下半导体中 0 .2— 2μm深度范围内 ,由应变引起条形波导轴中央的介电常数 ε相应增加 2 .3× 10 - 1— 2 .2× 10 - 2 (2 μm应变条宽 )和 1.2× 10 - 1— 4.1× 10 - 2(4μm应变条宽 ) .同时 ,测量了由 W0 .95 Ni0 .0 5 金属薄膜应变条所形成的 In Ga As P/ In P双异质结光弹效应波导结构导波的近场光模分布 .从理论计算和实验结果两方面证实了 In Ga As P/ In P     

大功率808nm AlGaAs/GaAs宽波导量子阱激光二极管

设计与制作了大功率808nm AlGaAs/GaAs宽波导激光二极管.器件的Al0.35Ga0.65As波导厚度提高到0.9μm,宽波导会引起高阶模的激射.为了抑制高阶模,Al0.55Ga0.45As限制层厚度降低到0.7μm,同时确保基横模的辐射损耗在0.2cm-1以下.采用MOCVD进行材料生长,得到了高性能的器件,100μm条形激光二极管的最大输出达10.2W.     

大功率808nm AlGaAs/GaAs宽波导量子阱激光二极管

设计与制作了大功率808nm AlGaAs/GaAs宽波导激光二极管.器件的Al0.35Ga0.65As波导厚度提高到0.9μm,宽波导会引起高阶模的激射.为了抑制高阶模,Al0.55Ga0.45As限制层厚度降低到0.7μm,同时确保基横模的辐射损耗在0.2cm-1以下.采用MOCVD进行材料生长,得到了高性能的器件,100μm条形激光二极管的最大输出达10.2W.     

GaAs/Si/AlAs异质结的带阶和GaAs生长温度的影响

用分子束外延 (MBE)设备制备了 Ga As/ Al As和 Ga As/ Si/ Al As异质结 ,通过 XPS分别研究了异质结界面处 Si层厚度为 0 .5 ML 和 1ML 对异质结带阶的调节 ,得到最大调节量为 0 .2 e V;通过 C- V法研究了异质结的Ga As层在不同温度下生长对 0 .5 ML Si夹层的影响 ,得到 Si夹层的空间分布随 Ga As层生长温度的升高而扩散增强的温度效应 ,通过深能级瞬态谱 (DL TS)研究了在上述不同温度下生长的 Ga As层的晶体质量 .     

共振隧穿二极管电流密度-电压曲线的计算与分析

用紧束缚能带方法计算双势垒结构 Ga As/ Ga1-x Alx As/ Ga As和 In As/ Ga Sb/ Al Sb的电子、空穴电流密度 ,对计算结果进行分析 ,并对其结果在工艺设计中的应用进行讨论     

波导雪崩光电二极管有望用于1550 nm光

美国德克萨斯大学和朗讯科技公司的研究人员用端照射波导结构制作了波导约束 In Ga As/ In Al As雪崩光电二极管 (APD)。该器件综合了波导与雪崩光电二极管的特征 ,可望用作对 1.55μm通信波段快速灵敏的光电二极管。该器件建立在独立吸收负载倍增 (SACM)电路的基础上 ,全增益带宽 2 7GHz,增益 -带宽乘积 12 0 GHz。因为 In Al As可透过 1.55μm光 ,且过量噪声低 ,所以选它作器件的倍增区和包覆材料。在 In P衬底和缓冲层上用分子束外延生长各层。完全的波导独立吸收负载倍增雪崩光电二极管在 90 %击穿时暗电流保持在 50 n A以下 …     

外腔面发射激光器中纳米结构的热导率

优化有源区的量子结构和改善热管理,是提高外腔面发射激光器输出功率的关键。以上两项措施都基于对激光器准确的热分析,依赖于热导率这一关键的材料参数。鉴于外腔面发射激光器中多量子阱和分布布拉格反射镜均为典型的纳米结构,考虑纳米尺度传热特性,用三种不同的解析方法,分别计算了不同厚度Ga As/Al As分布布拉格反射镜的热导率,并与已有实验报道对比,优选出更适合于计算Ga As/Al As材料系纳米结构热导率的一种方法。采用优选出的方法,对980 nm外腔面发射激光器中In Ga As/Ga As多量子阱和Ga As/Al As分布布拉格反射镜的热导率进行计算,发现分布布拉格反射镜的法向热导率只有块体材料数值的约40%,多量子阱的法向热导率则略小于块体材料数值的一半。把所得热导率数据用于增益芯片中温度上升的数值分析,结果与实验相符。     

微机械可调谐滤波器的研制

利用 Ga As/Al Ga As分布反馈 Bragg反射镜在 Ga As衬底上制作了一个微机械的调谐滤波器 .该器件在 7V调谐电压下调谐范围达28nm     

基于激光轮廓仪的非接触式钢轨廓形检测系统

传统钢轨廓形几何尺寸测量多以手工测量为主,基于激光轮廓仪的高精度廓形检测系统的应用可解决手工测量效率低、误差大的问题。新补充利用中值滤波法对激光轮廓仪采集到的廓形数据进行预处理;通过坐标平移和坐标旋转将坐标系归一化;然后通过二次拟合选择合适的特征点对廓形拼接匹配。经现场测试,钢轨廓形尺寸的重复测量误差小于0.1 mm,绝对测量精度最高可达0.014 mm,满足国家标准对钢轨廓形检测精度的需要,说明该方法有效提高了钢轨的检测效率。     

垂直Bridgman法生长氟化钙晶体的数值分析

利用Fluent软件,模拟计算了垂直Bridgman法大尺寸氟化钙晶体生长的具体过程,研究了晶体生长过程中的热传递和熔体对流传热,分析了固相、液相和坩埚的热导率的差异对坩埚中心轴的轴向温度分布和轴向温度梯度以及界面处的径向温度分布和径向温度梯度的影响。分析结果表明:熔体对流传热的效果随晶体生长的不断进行逐渐减弱;固相、液相和坩埚的热导率的差异对坩埚中心轴的轴向温度分布和轴向温度梯度以及界面处的径向温度分布和径向温度梯度有重要影响;晶体的结晶速度和坩埚的下降速度存在不一致性。     

Formation of the refractive index profile in the graded indexpolymer optical fiber for gigabit data transmission

Bandwidth characteristics of the large core graded index polymer optical fiber (GI-POF) are theoretically and experimentally clarified. The refractive index profile of the GI-POF was controlled by interfacial-gel polymerization to investigate the relation between the index profile and the bandwidth characteristics. It was experimentally confirmed that the maximum bandwidth of the poly methyl methacrylate (PMMA) base GI-POF is at most 3 GHz for 100 m transmission using a typical laser diode emitting at 650-nm wavelength (3 nm source spectral width) when its refractive index profile is optimized. The maximum bandwidth theoretically estimated by considering both modal and material dispersions is approximately 3 GHz which is exactly the same as the measured value, while higher than 10 GHz for 100 m was expected if only modal dispersion was taken into account. The optimum refractive index profile of the PMMA base GI-POF is theoretically and experimentally clarified by considering the profile dispersion further     

复杂深孔内轮廓结构光图像畸变矫正算法

为实现针对复杂深孔内轮廓表面几何参数的高精度测量,建立了基于结构光的内轮廓检测系统,但由于深孔内轮廓的曲面特性,相机采集到的图像相比于内轮廓展开后的平面图像存在较大的几何畸变,直接影响到内壁几何参数的量化精度。首先针对深孔内轮廓和内轮廓展开结构进行无差别建模,分析两者之间的空间坐标转换关系;然后综合考虑畸变矫正的精度和速度,借鉴三次样条插值函数、离散映射等理念提出了基于离散映射的深孔内轮廓矫正算法,实现针对深孔内轮廓的畸变在线矫正,检测精度达到亚像素水平,低于0.1 mm。     

空间滤波器截止频率对三维形貌测量精度的影响

分析了在三维形貌测量中,对结构光调制图像进行低通滤波时,截止频率的选取对三维形貌测量精度的影响,并给出了三维形貌测量精度的处理过程和结果.对带有结构光调制的图像进行不同截止频率的空间滤波处理和比较.实验结果表明,该方法可以提高三维形貌测量的精度.     

Accurate refractive index profiling in a graded-index plastic optical fiber exceeding gigabit transmission rates

An optimum index profile offering the highest bit rate communication was formed in a poly methyl methacrylate (PMMA)-based graded-index plastic optical fiber (GI-POF) by modifying the polymerization process. The interfacial-gel polymerization process we have proposed to fabricate the PMMA-based GI-POF is capable of forming a nearly optimum refractive index profile. However, the theoretically calculated bandwidth from the measured index profile was reduced compared with a GI-POF with an optimum profile. In this paper, we report how to obtain a PMMA-based GI-POF having exactly the optimum index profile. The bandwidth of this ideal GI-POF was experimentally measured and a very high value of 2.88 GHz, even for a 150-m fiber length, was confirmed. The calculated bandwidth agreed well with the experimentally measured one. These results indicate that very low modal dispersion can be expected in a GI-POF fabricated by the modified interfacial-gel polymerization process.     

铜离子交换单步掩埋BK7玻璃波导的制备与表征

利用Cu离子交换技术制备了BK7玻璃平面光波导,在6328nm波长下,用棱镜耦合技术测量出所制备波导的有效折射率,利用反WKB方法计算并确定了平面光波导的折射率分布,通过对折射率分布进行函数拟合,发现离子交换后的样品折射率分布近似符合改进后的高斯分布,样品的折射率分布似乎是一个掩埋波导的折射率分布,求出所制备玻璃平面光波导在570℃的扩散系数De≈12133×10-14m2s。同时,对所制备波导进行了电子显微镜(EMS)和次级离子质谱(SIMS)测试,得到了铜离子在玻璃表面的浓度分布,从而证明了实验所得到的BK7玻璃平面光波导是掩埋波导。这种掩埋平面波导是由单步Cu离子交换技术得到的。     

激光雷达三维距离像超分辨重构方法研究

针对目前激光雷达三维距离像分辨率低的问题,使用成本低且有效的图像处理方法获得高分辨三维距离像。首先,利用多传感器系统的特点,将低分辨率Gm-APD激光雷达与高分辨率ICCD激光雷达相结合,获得配准后的低分辨距离像和高分辨强度像,然后,提出了一种改进的图像引导算法实现低分辨图像超分辨重构。该方法使用马尔科夫随机场模型,定义了全局能量函数,该函数将距离保真项和正则化项相结合,通过求解优化模型获得高分辨三维距离像。通过对仿真图像和激光雷达距离像的超分辨重构处理,以主观视觉效果和图像质量客观评价指标来验证此方法。实验结果表明,该方法提高了距离像的分辨率,且很好地保护了图像的边缘结构,在无参考图像质量评价指标上较双三次插值、引导滤波和TGV取得更优值。     

DCIM激光雷达测量湍流廓线反演算法及数值仿真研究

提出了一种基于广义Hufnagel-Valley模型的DCIM激光雷达测量湍流廓线的反演算法,推导了数据平滑处理函数,通过对HV 5/7模型廓线数值仿真得出：真值反演时,反演廓线与理论模型廓线最大相差约0.004个量级,反演廓线计算的r0、整层θ与理论值的相对误差绝对值均在0.5%以下;有10%随机误差时,20km以下反演廓线与理论模型廓线最大相差约0.5个量级,20km以上误差增大,反演廓线计算的r0和整层θ与理论值的相对误差绝对值约在10%和5%以下,满足实际激光大气传输应用;数据平滑处理函数不会影响反演廓线随高度的变化特性。最后仿真验证了反演算法的普适性,可用于DCIM激光雷达测量不同地区的湍流廓线。     

非球面液滴微透镜的轮廓测量方法

对液滴透镜面形的精确测量是用液滴法制作非球面液滴透镜的关键问题之一。提出了一种基于数字图像处理的测量非球面液滴微透镜轮廓的方法,利用光学成像系统将非球面液滴透镜的轮廓成像在CCD接收面上,通过图像采集卡读入计算机,并经图像处理得出透镜面形表达式,以便研究液滴微透镜在不同电场强度下轮廓的变化规律。图像处理的主要步骤包括：对特定区域采取平滑预处理,去除噪声;利用阈值法将灰度图二值化;对二值化后的图像进行轮廓检测;提出了一种简单有效的方法矫正图像的水平偏转;对矫正过后的液滴轮廓的数据进行多项式拟合,分析液滴透镜在不同电压下的各个拟合参数的变化。实验证明：这种方法用于测量非球面液滴微透镜简单、有效,解决了非球面微透镜制作过程中的液滴轮廓的实时测量问题,有助于低像差非球面液滴微透镜的研制。