GSMBE生长的非均匀多纵模量子点激光器

报道了InAs/GaAs量子点激光器GSMBE生长,激光器器件有源区包含了层叠的5层InAs量子点微结构.AFM显微图像显示相同生长条件下的未覆盖表层量子点样品呈现出不均匀的多模尺寸分布.制作了脊条宽为6 μm,腔长为1.5 min的未镀膜激光器器件,器件室温连续工作的最大输出功率达到51.1 mW (单面),最高工作温度70℃.激光光谱包含一系列非均匀的多纵模簇,且随着电流的增加,纵模簇个数也增加.经分析认为,光谱的这一不同于常规半导体激光器的性质是由量子点的非均匀性以及量子点之间互不关联性导致的,是多个互相无关联的不同特性激光的集体行为.     

不同支承形式对曲线梁桥扭矩分布的影响

由于预应力混凝土曲线梁桥结构本身的特点,在荷载作用下弯矩与扭矩的相互耦合作用,其支承形式应根据曲率半径的大小、上下部结构的总体布置决定,从而选用对结构受力有利的支承形式,并由此决定全桥的力学计算模型。本文针对不同的支承形式对曲线梁桥扭矩分布的影响进行了初步的研究,通过工程实例的计算分析得出了一些有益的结论。     

外场对InPBi量子阱中激子结合能的影响

在有效质量近似下运用变分法计算了InAlAs/InPBi/InAlAs量子阱中的激子结合能随阱宽、Al组分、Bi组分的变化情况,分析了外加电场和磁场对激子结合能的影响。结果表明：激子结合能随阱宽增大呈现先增大后减小的趋势;随Al、Bi组分的增大,激子结合能也逐渐增大;外加电场较小时对激子结合能的影响很小,外加电场较大时破坏了激子效应;激子结合能随外加磁场增大呈现单调增大的趋势。计算结果对InAlAs/InPBi/InAlAs量子阱在光电子器件方面的应用有一定指导意义。     

数字递变异变赝衬底上2.6μm In0.83Ga0.17As/InP光电探测器的性能改进

研究了In_(0. 83)Al_(0. 17)As/In_(0. 52)Al_(0. 48)As数字递变异变缓冲层结构(DGMB)的总周期数对2. 6μm延伸波长In_(0. 83)Ga_(0. 17)As光电二极管性能的影响.实验表明,在保持总缓冲层厚度不变的情况下,通过将在InP衬底上生长的In_(0. 83)Al_(0. 17)As/In_(0. 52)Al_(0. 48)As DGMB结构的总周期数从19增加到38,其上所生长的In_(0. 83)Ga_(0. 17) As/In_(0. 83)Al_(0. 17)As光电二极管材料层的晶体质量得到了显著改善.对于在总周期数为38的DGMB上外延的In_(0. 83)Ga_(0. 17)As光电二极管,观察到其应变弛豫度增加到99. 8%,表面粗糙度降低,光致发光强度和光响应度均增强,同时暗电流水平被显著抑制.这些结果表明,随着总周期数目的增加,DGMB可以更有效地抑制穿透位错的传递并降低残余缺陷密度.     

基于QD-SOA-XGM的全光逻辑或非门研究

为了改善基于交叉增益调制效应的量子点半导体光放大器全光逻辑或非门的性能,研究了QD-SOA-XGM全光逻辑门的码型效应特性,用两个连“1”脉冲和单个“1”脉冲的峰值功率来衡量,即P30/P20。研究结果表明:第一级输入电流越小,逻辑或非门的性能越好,而第二级输入电流对或非门性能影响很小;在一定范围内,输入连续光功率越大、有源区长度越长、有源区宽度越宽、最大模式增益越大、损耗系数越小,或非门输出效果越好。     

基于QD-SOA交叉相位调制全光逻辑或门啁啾特性的研究

利用马赫-曾德尔干涉仪(Mach-Zehnder Interferometer,MZI)结构实现了基于量子点半导体光放大器(Quantum-Dot Semiconductor Optical Amplifier,QD-SOA)交叉相位调制(Cross-Phase Modulation,XPM)全光逻辑或门。变换光啁啾在一定程度上影响系统的传输性能与输出波形,通过求解跃迁速率方程,建立QD-SOA仿真模型,研究全光逻辑或门的啁啾特性,并仿真分析了有源区长度、背景光功率、脉冲宽度以及注入电流对啁啾的影响。结果表明:有源区长度设置在1.0~2.0 mm、背景光功率设置在小于0 dBm、脉冲宽度设置在1.0 ps左右,QD-SOA-XPM全光逻辑或门的性能较好。     

全光逻辑异或门相位差特性研究

为了改善全光逻辑门的相位差特性,对全光逻辑异或门的相位差进行了研究。采用细化分段模型对量子点半导体光放大器的动态过程进行建模,利用牛顿法和4阶龙格-库塔法求解三能级跃迁速率方程以及光场传输方程,实现了基于量子点半导体光放大器马赫-曾德尔干涉仪结构的全光逻辑异或门;研究了有源区长度、最大模式增益、输入抽运光功率以及输入抽运光脉冲宽度对通过干涉仪两臂探测光相位差的影响,同时讨论了探测光的相位差与输出光功率的关系。结果表明,增大有源区长度、最大模式增益以及输入抽运光功率,均能使探测光相位差增大;随着抽运光脉冲宽度增大,探测光相位差先增大而后趋于平缓,之后不断减小;有源区长度为2.0mm、最大模式增益为3000m-1、输入抽运光功率为5dBm、抽运光脉冲宽度为1.0ps时,最大相位差增加至0.3277π;随着探测光相位差增大,输出光功率增大;通过优化参量可以增大探测光的相位差,而输出光功率会随着探测光相位差的增大而增大。该研究为提高转换信号质量提供了参考。     

键合方法研制InAsP/InGaAsP量子阱1.3μm垂直腔面发射激光器

设计并研制了由InAsP/InGaAsP应变补偿多量子阱有源层、SiO2/TiO2介质薄膜和GaAs/Al(Ga)As半导体分布布拉格反射镜（DBR）构成的垂直腔面发射激光器（VCSEL) . 采用直接键合技术实现InP基有源层与GaAs基DBR的晶片融合,并经过侧向湿法腐蚀定义电流限制孔径和沉积介质薄膜DBR等关键器件工艺,研制出InAsP/InGaAsP量子阱垂直腔面发射激光器,其阈值电流为13.5mA,单模激射波长为1288.6nm.     

量子点激光器及其应用研究

报道了分子束外延生长出自组装垂直耦合ＩｎＡｓ／ＧａＡｓ大功率量子点激光器材料和器件。对腔长为８００μｍ,室温下和７７Ｋ下边续激射阈值电流密度分别为２１８Ａ／Ｃｃｍ＾２和４９Ａ／ｃｍ＾２,波长为９６０ｎｍ,最大输出功率大于１Ｗ。首次报道在０．５４Ｗ工作下,寿命超过３０００小时,功率仅下降０．４９display status０     

InAs/InP量子点激光器制备工艺研究

报道了通过化学湿刻蚀制备窄脊条InAs/InP量子点激光器的方法。激光器脊条主要是由半导体材料InGaAs和InP构成,通过选择合适配比的H2SO4∶H2O2∶H2O和H3PO4∶HCl腐蚀溶液和InP的腐蚀方向,在室温下选择性地腐蚀了InGaAs和InP,获得了窄脊条宽为6μm的量子点激光器。此激光器能够在室温连续波模式下工作,激射波长在光纤通信重要窗口1.55μm,单面最大输出功率超过12mW。