纳秒脉冲激光加工高反射率铝膜

为了研究基于近红外纳秒脉冲激光的高反射率金属薄膜的加工可行性以及加工效果, 采用纳秒脉冲激光对高反射率铝膜进行激光加工, 分别测量了在不同激光光斑尺寸和不同激光能量的条件下, 铝膜表面所发生的烧蚀形态变化。结果表明, 即使铝膜表面反射率高达96%, 依然能对铝膜进行激光加工; 使用较高功率激光对铝膜表面进行离焦加工(能量密度约小于1000J/mm2)的烧蚀图样比使用较低功率激光对铝膜表面进行对焦加工(能量密度约大于2000J/mm2)的烧蚀图样更加规则。相关实验结果对激光加工高反射率材料时激光参量的选择可起到一定的指导作用。     

Si^＋注射热生长SiO2的光致发光激发谱与光电子能谱

ＳＩ＾＋注入的热生长ＳｉＯ２，未退火及１０００℃以下退火样品的光致发光谱为峰值在４７０ｎｍ的蓝光带，其光致发光激发谱主要为一位于２５０ｎｍ的窄峰，且谱形不信赖于退火条件，光电子能谱显示样品注入层为比较均匀的ＳｉＯｘ；１０００℃以上退火样品的发发光谱为峰值在７３０ｎｍ的红光带，其激光发谱有一个２３０ｎｍ的窄，同时在５００ｎｍ附近还有一随退火处理不断红移和增强的宽带，光电子能谱表明退火使样品注入层分离     

单光子探测器的研究进展

单光子探测器能够探测极微弱光信号, 具有较高的灵敏度, 在民用和国防领域都有广泛的应用。近年来, 随着科学技术的飞速发展, 在传统光电探测器件不断优化和改进的同时, 其它新型光电探测器件也得到了极大发展且取得了重要技术成果。为深入了解单光子探测器的技术发展现状和趋势, 总结了目前具有代表性的单光子探测器在研究现状、技术难点和最新技术突破等方面的关键信息, 分析了光电倍增管和雪崩光电二极管等传统单光子探测器的优势与不足以及之后的技术发展方向, 同时还介绍了超导纳米线单光子探测器和基于新型2维材料的雪崩光电二极管等几类具有良好光电性能和巨大发展潜力的新型单光子探测器, 并对其发展前景进行了展望。     

通信波段稀土离子掺杂固态量子存储进展

量子互联网是实现多方量子通信、分布式量子计算等量子信息技术的重要基础,量子存储器作为实现互联网的重要部件,对量子信息技术的发展、应用具有举足轻重的作用。如今遍布全球的光纤网络已经是信息传输的有力载体,通信波段的量子存储器因容易嵌入到当前的光纤网络中而备受重视。聚焦于稀土离子掺杂固态体系的通信波段光量子存储,首先介绍稀土离子掺杂固态量子存储的基本原理,包括稀土掺杂材料特性以及存储协议等,然后介绍目前的研究现状,最后简要分析其未来的发展趋势,并对量子互联网的构建做出展望。     

Si~+注入热生长SiO_2的光致发光激发谱与光电子能谱

Si+注入的热生长SiO2，未退火及1000℃以下退火样品的光致发光谱为峰值在470nm的蓝光带，其光致发光激发谱主要为一个位于250nm的窄峰，且谱形不依赖于退火条件，光电子能谱显示样品注入层为比较均匀的SiOx；1000℃以上退火样品的发光谱为峰值在730nm的红光带，其激发谱有一个230nm的窄峰，同时在500nm附近还有一个随退火处理不断红移和增强的宽带，光电子能谱表明退火使样品注入层分离为SiO2和纳米硅晶粒两相．本文对两种发光带的复合过程、光吸收过程及其与微结构的关系进行了讨论．     

硅基发光材料研究进展

硅基发光材料是光电子集成的基础材料。发光多孔硅是硅基发光材料的一个新进展，已实现了硅基光电子集成。随着多孔硅研究的深化和纳米科学的发展，硅基发光材料正向纳米方向开拓，与此同时，在新的理论认识与技术条件下，硅材料改性，杂质发光，缺陷工程和硅然异质外延也呈现出新的发展趋势。     

1.55μm单光子源用Si/SiO2-InP微柱腔的鲁棒性研究

为了评估实际制备中工艺偏差对此前设计的Si/SiO₂-InP微柱腔性能的影响,采用了基于有限时域差分法的模拟仿真,从工艺缺陷以及工艺误差两个角度,模拟了非理想工艺条件对Si/SiO₂-InP微柱腔性能的影响。结果表明,在目前可达到的加工精度下,如椭圆因子为0.1、锥形侧壁角度为3°、尺寸误差为5%,Si/SiO₂-InP微柱腔仍能保持满足应用需求的性能,证明了设计的1.55μm量子点单光子源有很高的鲁棒性。该研究为通信波段单光子源提供了切实可行的方案。     

InGaAs纳米线雪崩焦平面探测器发展研究

基于InGaAs纳米线的光电探测器,由于其优异的性能而受到广泛的关注和研究。综述了InGaAs纳米线光电探测器的探测机理、材料结构、器件性能和当前的研究现状。讨论了InGaAs纳米线雪崩焦平面探测器结构设计、纳米线材料精密生长、纳米线材料的界面与缺陷控制、纳米线雪崩焦平面器件制备工艺等关键技术。对发展高光子探测效率、低噪声、高增益InGaAs纳米线雪崩焦平面探测器的前景进行了展望。     

低暗计数率InGaAsP/InP单光子雪崩二极管

通过对InGaAsP/InP单光子雪崩二极管（SPAD）的探测效率、暗计数率等基本特性与该器件的禁带宽度、电场分布、雪崩长度、工作温度等参数之间关系的分析,采用比通常的InxGaAs （x=0.53）材料具有更宽带隙的InxGa1-xAsyP1-y（x=0.78,y=0.47）材料作为光吸收层,并且精确控制InP倍增层的雪崩长度,有效地降低了SPAD的暗计数率。其中InGaAsP材料与InP材料晶格匹配良好,可在InP衬底上外延生长高质量的InGaAsP/InP异质结,InGaAsP材料的带隙为Eg=1.03 eV,截止波长为1.2 m,可满足1.06 m单光子探测需要。同时,通过设计并研制出1.06 m InGaAsP/InP SPAD,对其特性参数进行测试,结果表明,当工作温度为270 K时,探测效率20%下的暗计数率约20 kHz。因此基于时间相关单光子计数技术的该器件可在主动淬灭模式下用于随机到达的光子探测。     

多级倍增超晶格InGaAs雪崩光电二级管的增益-噪声特性

重点研究了多级倍增超晶格InGaAs雪崩光电二级管(APD)的增益和过剩噪声,建立了新的载流子增益-过剩噪声模型。在常规弛豫空间理论基础上分析了其工作原理,考虑了预加热电场和能带阶跃带来的初始能量效应、电子进入高场倍增区时异质结边界附近的弛豫空间长度修正以及声子散射对碰撞离化系数的影响,提出了用于指导该类APD的增益-过剩噪声计算的修正弛豫空间理论。结果表明:在相同条件下,相比于常规的单层倍增SAGCM结构,多级倍增超晶格InGaAs APD同时具有更高增益和更低噪声,且修正的弛豫空间理论可被推广到更多级倍增的超晶格InGaAs APD结构,在保证低噪声前提下,通过增加倍增级数可提高增益。