1.55μmSi1—xGex光波导在Si1—xGex／Si多量子阱探测器集成的优…

对１。５５μｍ波长的Ｓｉ１－ｘＧｅｘ光波导和Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ多量子阱红外探测器的集成器件结构进行了系统的分析和优化设计。优化结果为：１）对Ｓｉ１－ｘＧｅｘ光波导，Ｇｅ含量ｘ＝０．０５，脊宽，高和腐蚀深度分别为８，３和２．６μｍ，２）对ＳＩ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ多量子阱红外探测器，Ｇｅ含量ｘ＝０．５，探测器由厚度为５５０ｎｍ，２３个周期的６ｎｍＳｉ０．５ＧＥ０．５＋１８ｎｍＳｉ组成，长度约２ｍｍ。     

硅基波导与GeSi／Si超晶格探测器之间光电集成器件的研制

用分子束外延法将ＧｅＳｉ／Ｓｉ超晶格结构生长在ｎ＾＋／ｎ Ｓｉ材料上，先后用反应离子刻蚀法形成探测器波志和硅脊波导，经适当工艺实现硅波导与ＰＩＮ探测器之间的光电集成，５Ｖ偏压下ＰＩＮ控制器的最小暗电流为０．８μＡ，最大光响应电流为２．７μＡ，最大总量子效率为１４％，工作波长为λ＝１．３μｍ。     

1.55μmSi_(1-x)Ge_x光波导与Si_(1-x)Ge_x/Si多量子阱探测器集成的优化设计

对１．５５μｍ波长的Ｓｉ１－ｘＧｅｘ光波导和Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ多量子阱（ＭＱＷ）红外探测器的集成器件结构进行了系统的分析和优化设计。优化结果为：１）对Ｓｉ１－ｘＧｅｘ光波导，Ｇｅ含量ｘ＝０．０５，脊宽、高和腐蚀深度分别为８、３和２．６μｍ；２）对Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ多量子阱红外探测器，Ｇｅ含量ｘ＝０．５，探测器由厚度为５５０ｎｍ、２３个周期的６ｎｍＳｉ０．５Ｇｅ０．５＋１７ｎｍＳｉ组成，长度约２ｍｍ。结果表明，这种结构器件的内量子效率可达８８％。     

荧光XAFS研究Si可稀浓度杂质的区域结构

荧光ＸＡＦＳ研究Ｓｉ晶体中等电子，缺电子和富电子杂质原子的区域环境结构。结果表明杂质原子的电子构型决定了杂质原子对Ｓｉ区域晶格形变的影响。相对于共价键长ＲＳｉ－Ｓｉ（０．２４０ｎｍ）来说，富电子杂质Ａｓ导致Ｓｉ晶格在Ｓｉ（１１１）方向的ＲＡｓ－Ｓｉ键长产生０．００４ｎｍ的反应增长，等电子杂质Ｇｅ的Ｒ－Ｇｒｅ－Ｓｉ和缺电子杂质Ｇａ和ＲＧａ－Ｓｉ键长收缩０．００２ｎｍ。     

新间接紫外光度法测定微量SO3^2—

在ｐＨ７．０混合磷酸盐介质中,ＳＯ３＾２－使Ｉ３＾－与ＣＴＭＡＢ生成离子缔合物ＣＴＭＡ＾＋,Ｉ３＾－而褪色,从而建立了测定ＳＯ３＾２－的新间接紫外光度法,测定波长为３６５ｎｍ,ＳＯ３＾２－浓度在０－２５μｇ／２５ｍＬ内服从比耳定律,表观摩耳吸光系数为ε＝６．０４×１０＾４Ｌ·ｍｏｌ＾－１·ｃｍ＾－１,可用于食品中微量ＳＯ３＾２－的测定,其结果满意。     

对Bi-2212超导体中的Raman谱指认

本文对Ｂｉ２－ｘＰｂｘＳｒ２ＣａＣｕ２Ｑδ（ｘ＝０￣０．５）系列样吕以及在真空下不同温度退火的Ｂｉ１．６Ｐｂ０．４Ｓｒ２ＣａＣＵ２Ｏδ样品进行了Ｘ射线衍射和Ｒａｍａｎ谱实验研究。测量表明,随着退火温度的升高,ａ,ｂ,ｃ轴晶格常数增加,与Ｏ（１）ＣｕＢｇ模式相关的２９４ｃｍ＾－１的峰强减少,峰位红移。研究结果进一步表明,４６４ｃｍ＾－１和６３０ｃｍ＾－１峰分别与Ｏ（３）ＢｉＡ１ｇ和Ｏ（２）ＳｒＡ１ｇ     

稀土离子Eu3+掺杂Y2SiO5晶体的光谱和结构研究

用５１４．５ｎｍ、４８８．０ｎｍ的Ａｒ＾＋激光和４４１．６ｎｍ的Ｈｅ－Ｃｄ激光激发Ｅｕ＾２＋：Ｙ２ＳｉＯ５晶体的获得了一系列窄带荧光谱线,其中双重谱线结构源于Ｅｕ３＾＋离子发光中在该材料中占据两种不等价的非对称光学格位,测得了Ｅｕ＾３＋：Ｙ２ＳｉＯ５的Ｘ射线多晶衍射谱的面间距数据;计算了晶格常数和晶在角度,通过和非掺杂Ｙ２ＳｉＯ５晶体数据的比较,探讨了Ｅｕ＾２＋和Ｙ２ＳｉＯ５格位的相互影响。     

Ca0.9Sr0.1S:Bi3+,Tm3+荧光材料的光学性质

Ｃａ０．９Ｓｒ０．１Ｓ：Ｂｉ＾３＋,Ｔｍ＾３＋是一种复合掺杂复合基质荧光材料。在此给出了４４０ｎｍ和５２０ｎｍ发射的激发谱,２５０ｎｍ到３５０ｎｍ的激发的发射谱,以及４００ｎｍ到５２０ｎｍ的荧光衰减谱。紫外光区域的激发谱表明,Ｃａ０．９Ｓｒ０．１Ｓ：Ｂｉ＾３＋,Ｔｍ＾３＋有两个主要的能量传递体系,３２５ｎｍ的复合掺杂中心Ｔｍ＾３＋的ＣＴ跃迁激发体系,和Ｂｉ＾３＋的自身激发体系。紫外激发的荧光发射谱     

a－Si：H／a－SiC＿x：H超晶格的界面特性

报道等离子体化学汽相沉积法制备的ａ－Ｓｉ：Ｈ／ａ－ＳｉＣ：Ｈ超晶格的蓝移现象，用小角度Ｘ射线衍射确定超晶格的界面陡度。通过红外测量和常数光电流测量发现，超晶格界面附近存在较高浓度的Ｈ和较多的Ｓｉ－Ｃ键，界面Ｈ的热稳定性较差，界面缺陷态密度为１．２×１０￣（１１）ｃｍ￣（－２）。     

a-Si:H/a-SiCx:H超晶格的界面特性

报道等离子体化学汽相沉积法制备的ａ－Ｓｉ：Ｈ／ａ－ＳｉＣ：Ｈ超晶格的蓝移现象，用小角度Ｘ射线衍射确定超晶格的界面陡度。通过红外测量和常数光电流测量发现，超晶格界面附近存在较高浓度的Ｈ和较多的Ｓｉ－Ｃ键，界面Ｈ的热稳定性较差，界面缺陷态密度为１．２×１０^１１ｃｍ^-2。 关键词：     

对偏振变动和膜厚变动脱敏的高分子波导宽带耦合器

针对高分子光波导制造工艺中波导芯厚度的均匀性难以控制,以及材料较大的折射率各向异性引起的偏振态依赖性的实际问题,提出了采用抗波导芯厚度误差、抗偏振变动的宽带波导耦合器回路结构的解决方案,并给出了优化设计的理论和方法.在实测了含氟聚酰亚胺薄膜的色散特性的基础上,采用该方法做了中心波长为1550 nm、带宽为120 nm的3 dB含氟聚酰亚胺波导耦合器设计.该器件的三维BPM仿真运行结果表明,在上述带宽上,波导芯厚度变动在7～8 μm的范围内,两个正交偏振态均可实现(50±1.0)% 功率输出比的良好特性.     

宽谱高分辨平场凹面全息光栅光谱仪设计

为了获得宽谱、高分辨的平场凹面全息光栅,将全息凹面光栅理论、遗传算法、衍射级次空间共用和同时消像差思想融合在一起,提出设计宽谱、高分辨平场凹面全息光栅的方法,给出了实际设计步骤。通过Zemax软件光线追迹仿真具体实例,给出了200～800nm波段的点列图变化曲线[均方根(RMS)约为11μm],以10μm×1mm狭缝入射,其光照度光谱图显示光谱分辨率在200～400nm波段为0.25nm,在400～800nm波段为0.5nm。该方法可以用于设计小型化、实用化的宽谱和高分辨平场凹面全息光栅光谱仪光学系统。     

基于复合腔的波长可调谐连续橙红色激光器

设计并研制了一种基于复合腔结构的波长可调谐、瓦级连续输出的橙红色激光器.该激光器是由半导体激光侧泵Nd∶GdVO_4晶体产生p-偏振1 062.9nm基频光的谐振腔和使用周期性极化晶体MgO∶PPLN(三个极化周期为29.0μm、29.8μm和30.8μm)的单共振光学参量振荡器组成.在两个谐振腔的重叠区域,利用Ⅱ类临界相位匹配KTP晶体对s-偏振信号光与p-偏振1 062.9nm基频光进行腔内和频.通过对MgO∶PPLN晶体进行三个不同极化周期的调谐和30℃~200℃范围内的温度调谐,在三个波段(613.4~619.2nm@29.0μm、620.2~628.9nm@29.8μm和634.4~649.1nm@30.8μm)获得了波长可调谐的橙红色激光连续输出,并在相应波段(3 980.0~3 758.5nm@29.0μm、3 714.2~3 438.3nm@29.8μm和3 278.0~2 940.2nm@30.8μm)获得了波长可调谐的中红外闲频光的连续输出.在30℃最低调谐温度,通过改变晶体的极化周期,在613.4nm、620.2nm和634.4nm处测得最大连续输出功率分别为1.52 W、2.21 W和3.03 W,对应的三束闲频光最大连续输出功率分别为2.36 W@3 980.0nm、3.17 W@3 714.2nm和4.13 W@3 278.0nm.     

Type-II superlattice dual-band LWIR imager with M-barrier and Fabry-Perot resonance

We report a high performance long-wavelength IR dual-band imager based on type-II superlattices with 100% cutoff wavelengths at 9.5 μm (blue channel) and 13 μm (red channel). Test pixels reveal background-limited behavior with specific detectivities as high as ~5×1011 Jones at 7.9 μm in the blue channel and ~1×1011 Jones at 10.2 μm in the red channel at 77 K. These performances were attributed to low dark currents thanks to the M-barrier and Fabry-Perot enhanced quantum efficiencies despite using thin 2 μm absorbing regions. In the imager, the high signal-to-noise ratio contributed to median noise equivalent temperature differences of ~20 milli-Kelvin for both channels with integration times on the order of 0.5 ms, making it suitable for high speed applications.     

Si基CeO2/Tb4O7超晶格薄膜发光特性的研究

利用电子束蒸发技术在P型硅衬底上沉积了CeO2 /Tb4 O7超品格样品,将样品置于弱还原气氛中高温退火后,观察到薄膜样品在488,544,588以及623 nm左右出现Tb3+的四个典型发光峰.结合激发光谱、吸收光谱以及XRD分析表明,CeO2薄膜在高温下失氧,发生Ce4+→Ce3+转变,Ce3+吸收紫外光后,Ce3+与Tb3+发生能量传递,产生发光.通过改变Tb4 O7薄膜厚度,研究了Tb4 O7层厚对超晶格发光的影响,结果显示在Tb4 O7层厚为0.5nm时,发光强度最大;Tb4 O7层厚大于0.5nm时,由于Tb3+间的能量传递,产生浓度猝灭.同时,对超晶格样品在900～1 200℃之间进行了不同温度、不同时间的退火,结果显示在1 200℃下进行2h的退火,薄膜发光强度达到最大.研究认为,Ce3+的浓度、氧空位缺陷以及Ce3+与Tb3+间距的变化是导致这一结果的主要原因.     

茶叶掺糖含量检测算法中光谱数据有效性及冗余度研究

基于近红外光谱(NIRS)技术和遗传算法-反向传播(GA-BP)神经网络建立模型，分析茶叶掺蔗糖样品的1～2.5 μm原始光谱数据的有效性及冗余度。固定样本数据，对模型的参数优化选择后建立茶叶蔗糖含量定量检测模型。将1～2.5 μm原始数据分1～1.7，1～1.3，1.3～1.7，1.7～2.5和2～2.2 μm。利用建立的模型对同一分辨率下的不同波段进行模型训练。预测结果表明，1～1.7和1～2.5 μm波段存在数据冗余。仅使用1.3～1.7或1.7～2.5 μm波段即可有效建立模型。预测模型对同一波段下的不同分辨率进行研究，从2 nm到20 nm改变分辨率，当波段范围为1～2.5 μm时，模型的R均介于0.9和0.95之间，且RMSEP也在1.7和2.1之间。当波段范围为1～1.7 μm时，模型的R均在0.9和0.93之间，且RMSEP也在1.95和2.25之间。结果表明，1～2.5 μm原始数据中确实存在波长范围和光谱分辨率的冗余。通过光谱特征分析和算法建模，可以显著提高光谱数据获取的有效性；对于茶叶中蔗糖含量的检测，可以采用更窄的波长范围和更低的光谱分辨率。     

PbSe量子点硅酸盐玻璃光纤的制备及光纤光致荧光光谱特性

对钠硼铝硅酸盐玻璃熔体进行拉丝,再经过退火热处理,制备得到光纤直径80~130μm的PbSe量子点玻璃裸光纤.透射电镜分析发现光纤中PbSe量子点的晶粒尺寸为4.2~5.5nm,掺杂体积比约1%.对量子点光纤的柔性进行了初步测试.以980nm泵浦激光作为激励源,用荧光光谱仪观测了量子点光纤的荧光发射谱.结果表明:合适的量子点光纤的退火条件跟块玻璃不同.当退火温度为500~600℃、热处理时间为5~10h时,观测到量子点光纤有强烈的荧光辐射,峰值波长位于1 300~1 450nm,半高全宽达200~330nm.光纤最佳退火温度为600℃、时间7.5h.本文得到的量子点玻璃光纤可进一步制备成玻璃基底的量子点光纤型增益器件光纤放大器、光纤激光器等.     

Magnetic phase diagram of Fe0.82Ni0.18/V(0 0 1) superlattices

Fe_0.82Ni_0.18/V(0 0 1) superlattices grown by DC magnetron sputtering on MgO(0 0 1) substrates have been investigated using longitudinal MOKE, SQUID magnetometry and magnetoresistance measurements. The varying sign and strength of the interlayer exchange coupling (IEC) were identified in the thin layer region (0.4–2.4 nm) and a magnetic IEC phase diagram was deduced and analyzed in terms of density functional calculations. The maximum giant magnetoresistance effect was determined to be 2.5% at 21 K. The balance between the magnetic anisotropy and IEC was found to be significantly different from that of previously studied Fe/V superlattices, also causing a different dependence of both IEC strength and observed anisotropy on the magnetic layer thickness.     

Superconducting behaviour of Nb/Co superlattices

We study the superconducting and magnetic behaviour of Nb/Co superlattices, for superconducting Nb layer thickness of 44 nm and Co layer thickness less than 1 nm. In this limit no ferromagnetism is observed for Co. The superlattice behaves as independent superconducting Nb layers. We obtain the penetration depth and superconducting gap of the material, and analyze the results in terms of microscopic models and theories.     

Critical thickness and stress relaxation in YBaCuO (123) strained epitaxial layers and YBaCuO based strained superlattices

An energy model has been used to calculate the critical thickness h _c of YBaCuO thin films and YBaCuO based superlattices within an isotropic or anisotropic approximation. The critical thickness of single layers calculated from the anisotropic model (16 nm) is in good agreement with the previously published experimental values which are spread out from 4 to 20 nm. In the case of superlattices, relaxation appears to be governed by the critical thickness of the elementary sub-layers and is then better evaluated through the calculation performed for YBaCuO single layers. XRD measurements on YBa₂Cu₃O₇/PrBa₂Cu_3?xGa_xO₇ superlattices grown on {100{ SrTiO₃ have evidenced a tetragonal stress in the YBaCuO ab plane which remains expanded when the YBaCuO elementary layer thickness is lower than 4.8 nm (4 YBaCuO cells). However the critical temperature of the shortest period superlattices is only slightly affected by this expanded stress in contrast to the effect of an elastic stress externally applied along the ab plane of YBaCuO thin films.