用激光微细加工制作平面型InGaAs/InP PIN 光探测器

 采用激光微细加工技术来制作单片集成光接收机的探测器,在制作过程中,用固态杂质源10.6 μm激光诱导Zn扩散工艺来进行探测器的p-区掺杂。制作出平面型顶部入射的InGaAs/InP PIN 光探测器,响应度为0.21 A/W。分析了激光诱导扩散中影响探测器性能的因素,因此提出了扩散温度自动控制、扩散区温度分布均匀化及激光焦斑与扩散区精确对准等相应的改进方法。     

纳秒级脉冲激光诱导Zn掺杂过程中GaN/Al2O3材料的温度分布及热形变解析分析

分析了纳秒级脉冲激光作用下GaN的激光诱导Zn的掺杂过程.利用简化的一维模型，给出一种比较直观的脉冲激光辐照下GaN/Al₂O₃材料温度分布的解析形式，得到了GaN材料表面温度与激光辐照时间的关系以及材料形变与深度的关系.在激光脉冲作用时，GaN材料表面的温度与辐照时间的平方根成正比.脉冲过后，材料温度分布梯度和热形变分布随深度发生变化，接近表面的温度梯度最大，热形变量也最大.而在连续脉冲作用时表面的温度呈锯齿状不断升高. 关键词： 激光诱导 2O₃')" href="#">GaN/Al₂O₃ 温度分布 热形变     

纳秒级脉冲激光诱导Zn掺杂过程中GaN/Al2O3 材料的温度分布及热形变解析分析

分析了纳秒级脉冲激光作用下GaN的激光诱导Zn的掺杂过程.利用简化的一维模型,给出一种比较直观的脉冲激光辐照下GaN/Al2O3材料温度分布的解析形式,得到了GaN材料表面温度与激光辐照时间的关系以及材料形变与深度的关系.在激光脉冲作用时,GaN材料表面的温度与辐照时间的平方根成正比.脉冲过后,材料温度分布梯度和热形变分布随深度发生变化,接近表面的温度梯度最大,热形变量也最大.而在连续脉冲作用时表面的温度呈锯齿状不断升高.     

双次曝光积分效应实现杂质浓度分布均匀化

激光诱导扩散中,当入射激光光强为高斯分布甚至均匀分布时，微小扩散区的温度分布不均匀。由于扩散系数是温度的函数，必将导致扩散后杂质浓度分布的均匀性较差，无法制作出高性能的p-n结。提出采用多次激光诱导扩散的积分效应来实现杂质浓度分布的均匀化整形。对于InP衬底的CO2激光诱导Zn扩散,利用温度闭环测控系统测得的基片表面热斑温度场分布，分析计算了两次激光诱导扩散重叠区域的浓度分布积分效应。在此基础上模拟计算出，用双次曝光积分效应做杂质浓度分布的均匀化整形时，基片上两次激光照射位置的最佳间隔为20 μm。这为改进激光诱导扩散工艺，用多次曝光实现面均匀的杂质浓度分布奠定了理论基础。     

双次曝光积分效应实现杂质浓度分布均匀化

 激光诱导扩散中,当入射激光光强为高斯分布甚至均匀分布时，微小扩散区的温度分布不均匀。由于扩散系数是温度的函数，必将导致扩散后杂质浓度分布的均匀性较差，无法制作出高性能的p-n结。提出采用多次激光诱导扩散的积分效应来实现杂质浓度分布的均匀化整形。对于InP衬底的CO_{2激光诱导Zn扩散,利用温度闭环测控系统测得的基片表面热斑温度场分布，分析计算了两次激光诱导扩散重叠区域的浓度分布积分效应。在此基础上模拟计算出，用双次曝光积分效应做杂质浓度分布的均匀化整形时，基片上两次激光照射位置的最佳间隔为20 μm。这为改进激光诱导扩散工艺，用多次曝光实现面均匀的杂质浓度分布奠定了理论基础。}     

Zn扩散对InGaAs/InP单光子雪崩光电二极管雪崩击穿概率的影响

对InGaAs/InP单光子雪崩光电二极管进行结构设计与数值仿真，得到相应的电学与光学参数。针对雪崩击穿概率对器件光子探测效率的影响，研究了两次Zn扩散深度差、Zn扩散横向扩散因子、Zn掺杂浓度以及温度参数与器件雪崩击穿概率的关系。研究发现，当深扩散深度为2.3μm固定值时，浅扩散深度存在对应最佳目标值。浅扩散深度越深，相同过偏压条件下倍增区中心雪崩击穿概率越大，电场强度也会随之增加。当两次Zn扩散深度差小于0.6μm时，会发生倍增区外的非理想击穿，导致器件的暗计数增大。Zn扩散横向扩散因子越大，倍增区中心部分雪崩击穿概率越大，而倍增区边缘雪崩击穿概率会越小。在扩散深度不变的情况下，浅扩散Zn掺杂浓度对雪崩击穿概率无明显影响，但深扩散Zn掺杂浓度越高，相同过偏压条件下雪崩击穿概率越小。本文研究可为设计和研制高探测效率、低暗计数InGaAs/InP单光子雪崩光电二极管提供参考。     

用刻蚀坑方法抑制平面型InGaAs/InP盖革模式APD的边缘击穿

通过测量平面型InGaAs/InP雪崩光电二极管闭管扩散器件帽层InP中Zn杂质的分布,拟合出掺杂浓度随扩散深度的变化函数,并且利用离化积分研究不同倍增层厚度下的最佳刻蚀坑深度和最佳刻蚀方法.结果表明在帽层深度不变的情况下,最佳刻蚀坑深度会随着倍增层厚度而变化,当倍增层厚度为1μm左右时刻蚀坑深度在0.1~0.3μm之间.采取反应离子刻蚀可以获得良好的刻蚀坑形貌,有利于边缘击穿的抑制.     

重电子金属CeCu5.8M0.2（M=Ni,Zn, Cd）低温物性的比较

研究了不同元素等量掺杂下重电子金属CeCu_5.8M_0.2(M=Ni，Zn，Cd)低温电阻、比热容和磁化率随温度的变化关系.分析讨论了掺杂元素M(M=Ni，Zn，Cd)的磁性、价态及原子尺寸对近藤温度T_K、相干温度（即电阻极大值的温度Ｔ^R_max）、每个Ce离子在较高温度时的平均磁矩μ_Ｂ以及在温度降低时被传导电子自旋屏蔽过程的影响. 关键词： 重电子系统 低温电阻 低温比热容 磁化率     

La0.82Te0.18MnO3薄膜的输运特性和光诱导效应

用脉冲激光沉积法制备了非金属Te掺杂的钙钛矿锰氧化物La_0.82Te_0.18MnO₃单晶薄膜.该薄膜从83 K升温至373 K过程中发生金属-绝缘体相变，转变点温度为283 K.其电阻率在T<T_MI时符合电子-电子、电子-磁振子散射公式；在T>T_MI时为小极化子输运.薄膜在低温段连续激光(波长为532 nm，40 mW)作用下电阻率显著增大，电阻变化率在253 K达到最大值51.1%,该变化率远大于相同条件下的空穴掺杂材料；在高温段产生了较小的光电导，电阻变化率小于10%.这些现象主要与激光激励下自旋系统和小极化子的变化有关.La_0.82Te_0.18MnO₃薄膜在激光诱导下具有明显的与自旋相关的弛豫现象.激光开始作用时薄膜电阻率随时间的变化符合指数关系. 关键词： 0.82Te_0.18MnO₃薄膜')" href="#">La_0.82Te_0.18MnO₃薄膜 光诱导 输运特性 电子掺杂     

飞秒激光作用下金掺杂硅酸盐玻璃的光致晶化研究

研究了金掺杂硅酸盐玻璃在飞秒激光辐照和热处理作用下的光致晶化行为，分析探讨了其机理和激光辐照条件的影响.吸收光谱测试表明玻璃内部析出金纳米颗粒. 金纳米颗粒掺杂玻璃在近共振纳秒脉冲作用下显示了强的光限幅效应, 且改变飞秒激光诱导参数可改变该复合玻璃的光学非线性. 关键词： 光致晶化 飞秒激光 金纳米颗粒 硅酸盐玻璃 光限幅     

激光分离卵磷脂混合物的实验研究

对于沸点相近并且分子自由程相差不大的物质,常规分离方法难以实现有效的分离,激光分离有效地弥补了常规分离方法的不足.用脉冲CO2激光器和连续CO2激光器对大豆卵磷脂混合物进行了激光分离实验,用高效液相色谱对激光辐照前后的样品进行了分析.经192.31 W/cm2的脉冲CO2激光辐照,卵磷脂的质量分数相对提高了26.7%,...     

声表面波检测铝板表面微缺陷深度实验研究

为了探究声表面波与不同深度微裂纹缺陷相互作用的关系,将脉冲激光作用于一系列不同缺陷的试件铝板上进行线光源激励,激发激光超声波。用超声传感器接收在铝板中传播的激光超声信号,通过数字荧光示波器采集激光超声在铝板中的传播数据。对采集到的反射波数据进行分离谱分离过程得到的铝板中激光超声的时域分布和透射波数据进行频域分析。实验发现:缺陷深度影响着反射回波两峰值特征点到达时间差,两者之间近似线性关系,也影响着透射波的截止频率且二者呈现递减关系。     

Diode-pumped 10 W continuous wave cesium laser

An efficient cesium vapor laser pumped with a continuous wave laser diode array has been demonstrated. The linewidth of the pump source was narrowed using the external cavity to match it to the cesium absorption line. The output power of the continuous wave cesium laser was 10 W, which exceeds previous results by more than a factor of 10, and the slope efficiency was 68%. The overall optical efficiency was 62%, which is a factor of 6 higher than previous pulsed laser results for alkali lasers with diode laser array pumping.     

连续/脉冲复合体制高功率固体激光技术研究

常规高功率激光器以连续或者长脉冲方式工作,与物质作用主要是依靠单一“加热”模式,针对其对复杂目标作用能力有限的问题, 提出一种连续和脉冲激光同时输出,脉宽、重频可调的新体制高功率激光技术,激光放大链路以特殊时域模式工作,即高重频脉冲与连续运转同时输出,在重频10 kHz时,实现输出功率4800 W,其中连续激光功率3600 W,脉冲激光功率1200 W,脉冲宽度为3.6 ns;在重频100 kHz时,实现输出功率4920 W,其中连续激光功率3100 W,脉冲激光功率1820 W,脉冲宽度为7 ns,光束质量4.8倍衍射极限 。     

连续波HF激光泵浦Fe2+: ZnSe激光器的可行性

针对目前Fe2+: ZnSe激光器缺乏有效的高功率泵浦源这一关键瓶颈,提出了采用连续波HF化学激光器泵浦Fe2+: ZnSe来实现4 μm波段激光输出的技术路线,结合实验和理论手段考察了此技术路线的可行性。首次获得了由连续波HF化学激光泵浦的Fe2+: ZnSe激光器的W级激光输出,输出功率约为1.7 W,谱线峰值波长为4.18 μm,出光时间约2 s。     

Improving the stability of distributed-feedback tapered master-oscillator power-amplifiers

We report theoretical results on the wavelength stabilization in distributed-feedback master-oscillator power-amplifiers which are compact semiconductor laser devices capable of emitting a high brilliance beam at an optical power of several Watts. Based on a travelling wave equation model, we calculate emitted optical power and spectral maps in dependence on the pump of the power amplifier. We show that a proper choice of the Bragg grating type and coupling coefficient allows optimization of the laser operation, such that the laser emits a high intensity continuous wave beam for a wide range of injection currents.     

激光二极管端面抽运Tm,Ho:YLF激光器双稳特性研究

报道了波长为792 nm激光二极管端面抽运Tm,Ho:YLF连续激光器的双稳输出特性.激光晶体温度为283 K时,双稳区的宽度为100 mW,跃变点输出功率的跃变量为15 mW.实验上还研究了晶体温度对2 μm激光双稳特性的影响,当晶体温度从283 K升高到298 K时,双稳区的宽度由100 mW减小到60 mW,跃变点输出功率的跃变量由15 mW下降到6 mW.通过分析可知,Tm,Ho:YLF连续激光器的双稳输出是由能量转递上转换、激发态吸收以及激光下能级对2 μm输出激光再吸收共同作用的结果. 关键词： 端面抽运 Tm Ho:YLF晶体 连续输出 光学双稳     

36 W侧面抽运腔内倍频Nd:YAG/KTP连续绿光激光器

通过优化平-凹-平三镜折叠腔结构设计,利用大功率半导体激光器侧面抽运、Ⅱ类相位匹配KTP晶体腔内倍频,获得高效高功率连续绿色激光输出.当抽运电流约为36 A时,得到最高36.6 W的连续绿光激光输出,对应的光—光转换效率为8.71％.在输出功率33 W时测量激光功率稳定性,其功率不稳定度为0.27%.用刀口法测量了激光器高输出功率时的光束质量,光束质量因子小于8.对高功率抽运情况下三镜折叠腔的像散补偿、失调灵敏度和基模在腔内分布情况做了数值模拟. 关键词： 侧面抽运 腔内倍频 连续波     

PV型HgCdTe光电探测器中的混沌及其诊断

 对激光辐照半导体光电探测器的实验研究，发现当一束不太强的稳定连续波激光照射在PV型HgCdTe光电探测器上时，可以引起探测器出现混沌行为。利用光电探测器的光电压信号随时间变化的实验数据，通过求功率谱、计算Lyapunov指数对混沌进行了诊断。     

Experimental study on a diode-pumped passively mode-locking Nd:GdVO<Subscript>4</Subscript>/SESAM laser

We demonstrate a low-threshold and efficient diode-pumped passively continuous wave (CW) mode-locked Nd:GdVO₄ laser with a reflective semiconductor saturable absorber mirror (SESAM). The threshold for the continuous wave was 0.36 W, and it is the lowest threshold for a continuous wave in a passively mode-locked Nd:GdVO₄ laser to our knowledge. The maximum average output power of 1.82 W was obtained at a pump power of 6.65 W with a slope efficiency of about 29%. The CW mode-locked pulse duration was measured to be about 10.5 ps with a 116-MHz repetition rate.