940nm水平腔面发射半导体激光器设计与制备

水平谐振腔面发射分布反馈(Surface emitting distributed feedback,SE-DFB)半导体激光器因具有更好的光束质量获得了广泛关注。本文设计了波长为940 nm的水平谐振腔面发射分布反馈半导体激光器,分析了光栅的结构参数(形状、周期、占空比、刻蚀深度等)对激光器发光特性(线宽、边模抑制比、功率及斜率效率等)的影响。结合二阶光栅、脊形波导、电极及出光口、解理封装等器件工艺,制备出发光波长为940.3 nm的水平谐振腔面发射半导体激光器,线宽为0.52 nm,连续工作模式下发射功率为890 mW。     

水平腔面发射半导体激光器研究进展

近年来,水平腔面发射半导体激光器具有高功率、高光束质量及易封装集成等优良性能,已成为激光器领域的研究热点。本文详细阐述了几种水平腔面发射半导体激光器的结构设计、工作原理以及激光输出特性,并对该激光器国内外最新研究进展与发展现状进行了总结和论述。在此基础上,对该激光器的研究方向和发展趋势进行了分析与展望。目前,水平腔面发射半导体激光器的激光输出功率可达瓦级,美国Alfalight公司引入曲线形光栅的单一发射器输出功率可达73 W。随着应用领域的不断拓展,中远红外波段水平腔面发射激光器将成为未来的研究焦点。     

半导体垂直腔面发射激光器的微腔效应

应用腔量子电动力学和半导体物理学讨论了半导体垂直腔面发射激光器的微腔效应,得到了实际腔结构和注入载流子下的半导体生趣腔面发射激光器的自发发射谱,计算结果表明,半导体分布布拉格反射垂直腔激光器的单方向自发发射可以境强约２００倍。     

光电反馈下光注入VCSELs的动力学特性

基于垂直腔面发射激光器的自旋反转模型,研究了光电负反馈下1 550nm正交偏振光注入垂直腔面发射激光器的非线性动力学特性.研究结果表明:在合适的注入强度和失谐频率条件下,自由运行工作在Y线偏振模式的1 550nm垂直腔面发射激光器可呈现出稳态、稳定注入锁定、单周期、二倍周期、多周期、混沌等多种非线性动力学状态以及偏振转换现象;引入光电负反馈后,1 550nm正交偏振光注入垂直腔面发射激光器将呈现出双频准周期、三频准周期等动力学状态.在注入强度和失谐频率构成的参数空间,反馈延时时间一定时,反馈强度大小对该激光器的动力学状态分布有明显影响;光电反馈强度一定时,在注入强度相对较小的区域,反馈延时时间对该激光器动力学状态分布也有明显影响,而对于注入强度相对较大的区域,该激光器始终工作在单周期或稳定注入锁定态,即反馈延时时间对激光器动态行为的影响较弱.     

一种结合增益耦合分布反馈光栅的多模干涉波导半导体激光器的研制

半导体激光器是现代通讯领域的核心器件.研究和开发具有高稳定性、高功率、高光束质量、窄线宽的单模半导体激光器是目前半导体激光器研究领域的一个重要的研究方向.本文在窄脊型边发射半导体激光器的结构基础上,提出并研制了一种在980 nm波段附近的利用有源多模干涉波导结构作为激光器的主要增益区,利用增益耦合式分布反馈光栅对激光器的纵向模式进行调制的新型边发射半导体激光器芯片结构.通过对比实验可以看出,这种激光器相较于一般的分布反馈式半导体激光器,其具有更高的斜率效率和输出功率;而相较于一般的多模干涉波导激光器,这种激光器具有更高的光束质量和更好的稳定性.同时,由于在芯片设计和制造过程中采用了表面刻蚀形成的高阶分布反馈光栅,这种激光芯片的制造无需二次外延,只需要微米量级精度的i线光刻即可实现,是一种制备工艺较为简单、制造成本较低、利于商用量产的芯片结构.     

径向桥电极高功率垂直腔面发射激光器

为改善高功率垂直腔面发射半导体激光器的热特性,提高它的输出功率,研制了新型径向桥电极高功率垂直腔面发射半导体激光器器件,对新型半导体激光器的结构模型进行理论分析表明,采用径向桥式电极可以降低器件P型DBR电阻,减小焦耳热;降低热阻,提高器件的散热能力。实验制备了出光孔径同为200μm的径向桥电极与常规电极的高功率垂直腔面发射半导体激光器,并对器件的性能进行了实验对比测试。结果表明径向桥电极高功率垂直腔面发射半导体激光器器件的微分电阻为0.43Ω;室温下最大输出功率可达340 mW,是常规电极垂直腔面发射半导体激光器的1.7倍;器件的热阻为0.095℃/mW,在80℃时,仍能正常激射,具有良好的热特性,径向桥电极高功率垂直腔面发射半导体激光器的光电特性与温度特性要远好于常规电极的高功率垂直腔面发射半导体激光器器件。     

延迟光反馈VCSEL的混沌动力学特性

根据延迟光反馈垂直腔面发射半导体激光器动力学模型,数值模拟了激光器的混沌动力学特性,分析了外腔长度和光反馈强度对激光器混沌动力学特性的影响.结果表明:外腔较短的激光器,经过混沌区后仍会回到锁频状态;外腔较长的激光器,经过混沌区后不是进入锁频状态而是回到周期1.取定激光器外腔长度为3.0 cm,使反馈强度由小增大,得到激...     

垂直腔面发射半导体微腔激光器

评述了垂直腔面发射半导体激光器研究的最新进展,就其结构特点、应变量子阱结构、超晶格镜面和微腔效应作了简要的论述,探讨了进一步降低半导体激光器阈值的途径,介绍了新型的氧化约束型垂直腔面发射半导体激光器,并对微腔激光器中自发辐射增强效应和三维封闭腔的特性给出了描述,同时展望了该器件的应用及发展前景。     

半导体激光器输出混沌光的延时特性和带宽

提出一个新的方案用于抑制半导体激光器输出混沌光的延时特性并研究其带宽.在该方案中,将由伪随机信号驱动的相位调制器加到具有双路光反馈的半导体激光器的两个反馈腔中,从而构成具有双路相位调制光反馈的分布反馈半导体激光器系统.数值研究了延迟时间和反馈系数等参数对该系统输出混沌光的延时特性的影响,用自相关函数曲线中的延时特征峰的最大值表示延时特性.然后将该系统对延时特性的抑制效果和具有双路光反馈的分布反馈半导体激光器系统以及具有单路相位调制光反馈的分布反馈半导体激光器系统进行比较,结果表明本文所提出方案的抑制效果最好.进而基于能有效抑制延时特性的参数条件研究了具有双路相位调制光反馈的分布反馈半导体激光器输出混沌光的带宽,结果表明,抽运因子的增大和反馈系数的增加都能使系统输出混沌光的带宽变大.     

表面等离子体调制单模面发射激光器的研究

对单模面发射半导体激光器的研究随着其应用的不断扩展而引起了人们的广泛的重视,应用多种方法可以提高其输出功率并改善其模式抑制比.利用金属表面等离子体纳米结构调制的方法可以获得单模面发射激光器输出功率的提高,理论计算表明这种方法增强效应可达近50%. 关键词： 表面等离子体 单模面发射激光器 模式选择     

色谱方法在植物黄酮含量测定中的应用

综述了黄酮类化合物含量的色谱测定方法,包括薄层扫描法、高效液相色谱、超临界流体色谱等,旨在为黄酮类化合物的研究、开发、应用提供参考.     

单压吸收式制冷系统中驱动装置的研究进展

文中介绍了单压吸收式制冷系统中驱动装置的主要类型,并分别阐述了几种主要驱动装置的研究进展。以导流式气泡泵为例,对其性能进行了简单的实验研究。总结了三种驱动装置之间的联系,对目前驱动装置研究所面临的部分问题进行了分析,并提出了展望。     

基于数字散斑相关法的双金属复层板应变光学检测问题研究

双金属复层板具有优良的综合性能,广泛应用于航空、航天、汽车等领域。在制造过程中其成形性能发生了较大变化,传统单一金属的研究方法大多不能适应新材料发展的需要,严重阻碍了双金属复层材料产业化的进程。提出采用数字散斑相关方法应用于双金属复层材料结构及现场工程变形测量;分析了国内外研究现状及存在的科学问题,揭示了严格数字散斑相关方法理论应用在复层材料的应变光学检测和成形性能的机理和研究内容,该方案预计获得的4个应变数值相互对比验证,能互相提高应变精度达5%,并达到再现材料应变历史及动态跟踪、提高全场应变精度检测、优化材料配置比例及完善成形性能的目的。     

Sustainable Performance Evaluation: Evidence from Listed Chinese Mining Corporations

Rapid industrial development has caused a series of environmental problems, which is not conducive to sustainable development of society as a whole. It is necessary to build a sustainable development evaluation system. Most of the existing literature has evaluated corporate sustainable performance from the economy, environment and society on the basis of triple bottom lines. Considering the research gap and the practice need, an evaluation system is established from four dimensions, referred to as economy, society, environment and responsibility management, and 29 indicators are designed to measure these four dimensions. Twenty seven listed Chinese mining corporations are selected as research samples, and the entropy-weight-based Technique for Order of Preference by Similarity to Ideal Solution (TOPSIS) method is applied to calculate indicators’ weights. Results show that the four dimensions of sustainable performance weights from high to low are society, environment, economy, and management process.     

仪器分析技术在直接甲醇燃料电池研究中的应用

介绍了仪器分析技术在直接甲醇燃料电池电催化剂及其载体结构,电池反应动力学、产物分析、固体聚合物电解质膜以及电池性能评价等各方面的应用及研究进展。     

Heat pipe research and development in China

A review is given of heat pipe research and development in China. It includes data presented at the 2nd National Heat Pipe Conference in 1988, and covers basic research, heat pipe performance and applications. The applications range from heat exchangers (gas-gas and waste heat boilers), to electric motor cooling, spacecraft and solar collectors.     

Heat pipe research and development in the Americas

The purpose of this paper is to present a review of the recent heat pipe research and development efforts in the Americas. After discussing the research and development of high performance monogroove, tapered artery, trapezoidally grooved, dual-slot, double wall artery, ceramic and other specially designed heat pipes, the transient modeling and testing efforts are reviewed for a variety of heat pipes that also includes variable conductance heat pipes and thermosyphons. The application of heat pipes to terrestrial systems is discussed for the heat recovery systems, Rankine and solar systems, fusion reactor core cooling and the thermal control of electronic equipment. The application of heat pipes to space systems includes the thermal control of space station and satellites, and the radiator design of large space power systems. Although many advances have been made in the past few years in the development of high heat transfer performance heat pipes, the heat pipe modeling efforts are not in step with the technological requirements.     

基于等离子喷涂的反射型激光防护涂层研究

本文首先介绍了激光武器在未来战争中的突出地位和发展现状,阐明了高能激光束与目标材料相互作用时的热效应毁伤机理;总结了基于等离子喷涂的反射型激光防护涂层的研究进展,包括等离子喷涂金属涂层和陶瓷涂层的研究进展、以及各自的技术特点和防护效果,为高能激光防护领域的研究提供了借鉴。研究结果表明,控制金属涂层在激光辐照过程中的氧化现象能有效地提高涂层的激光防护性能,同时具有优异反射性能的新型陶瓷涂层在高能激光防护领域中有较好的发展前景。     

有限时间热力学理论和应用的发展现状

回顾了有限时间热力学的发展史,从物理学和工程学两个角度全面评述了其理论和应用研究发展现状,重点介绍了有限时间和／或有限尺寸约束条件下热力过程和装置的性能优化问题,指出了广义热力学优化将是其发展方向。     

Research progress in Asia on methods of processing laser-induced breakdown spectroscopy data

Laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) has attracted much attention in terms of both scientific research and industrial application. An important branch of LIBS research in Asia, the development of data processing methods for LIBS, is reviewed. First, the basic principle of LIBS and the characteristics of spectral data are briefly introduced. Next, two aspects of research on and problems with data processing methods are described: i) the basic principles of data preprocessing methods are elaborated in detail on the basis of the characteristics of spectral data; ii) the performance of data analysis methods in qualitative and quantitative analysis of LIBS is described. Finally, a direction for future development of data processing methods for LIBS is also proposed.