Coupling characteristics of laterally coupled gratings with slots

Laterally-coupled ridge-waveguide distributed feedback lasers fabricated without epitaxial regrowth steps have the advantages of process simplification and low cost. We present a laterally coupled grating with slots. The slots etched between the ridge and grating area are designed to suppress the lateral diffusion of carriers and to reduce the influence of the aspect-ratio-dependent-etching effect on the grating morphology in the etching process. Moreover, the grating height in this structure can be decreased to lower the aspect ratio significantly, which is advantageous over the conventional laterally coupled ridge waveguide gratings. The effects of five main structural parameters on the coupling characteristics of gratings are studied by MODE Solutions. It is found that varying the lateral width of the grating can be used as an effective way to tune the coupling strength; narrow slots (100 nm and 300 nm) and wide ridge (2 μm-4 μm) promote the stability of grating coupling coefficient and device performance. It is important to note that the grating bottom should be fabricated precisely. The comparative study of carrier distribution and mode field distribution shows that the introduction of narrow slots can strengthen the competitive advantage and stability of the fundamental mode.     

石墨片作辅助热沉的高功率半导体激光器热传导特性

为使边发射高功率单管半导体激光器有源区温度降低,增加封装结构的散热性能,降低器件封装成本,提出一种采用高热导率的石墨片作为辅助热沉的高功率半导体激光器封装结构。利用有限元分析研究了采用石墨片作辅助热沉后,封装器件的工作热阻更低,散热效果更好。研究分析过渡热沉铜钨合金与辅助热沉石墨的宽度尺寸变化对半导体激光器有源区温度的影响。新型封装结构与使用铜钨合金作为过渡热沉的传统结构相比,有源区结温降低4.5 K,热阻降低0.45 K/W。通过计算可知,激光器的最大输出功率为20.6 W。在研究结果的指导下,确定铜钨合金与石墨的结构尺寸,以达到最好的散热效果。     

“三维”立体化保障体系为化学学科教书育人做好核心支撑——吉林大学化学学院人才培养保障工作实践探索

目前,我国高等教育发展已经进入“深水区”和“无人区”,校、院层面围绕人才培养建立的管理机制、服务机制需要广大教育工作者的探索与实践。吉林大学化学学院充分利用职称评聘、教师能力发展、学生活动、教学改革和课程建设等方面的政策导向,健全奖励激励制度,加强配套经费支持,探索构筑了以教师和学生为主体,涉及教学、管理和服务的“三维”立体化保障体系,有效地促进和保障了学院高质量拔尖创新人才培养。     

导模共振滤波器用二氧化钛薄膜制备及研究

利用原子层沉积技术在具有二维结构的石英玻璃上制备出二氧化钛（TiO2）薄膜,并在不同的温度下进行退火处理。对样品的晶体结构、表面形貌、表面粗糙度以及光谱特性进行研究,结果表明：当热处理温度为200～400℃时,所制备的二氧化钛薄膜具有较好的锐钛矿结构,无其他杂相存在。随着热处理温度的增加,薄膜晶粒尺寸逐渐增大,薄膜折射率变大,但表面粗糙度均小于0.4 nm。研究了由单层二维结构光栅和光波导层（二氧化钛薄膜）组成的导模共振滤波器,采用严格耦合波理论分析了该装置在不同条件下的光谱特性。结果表明,通过改变光波导层二氧化钛薄膜的折射率,可以控制该装置共振波长的位置,并保持窄线宽特性。该装置的波长控制范围为946.9～967.9 nm,半峰全宽小于0.8 nm。     

基于PSpice的半导体激光高频调制系统设计

为了实现高频率的调制激光输出，设计了一种驱动系统由信号放大、电流调制、过流保护和具有慢启动功能的直流偏置电路高度集成的半导体激光高频调制系统。此系统采用了结构简单的直接调制方式，运用线性调频的高频信号去控制半导体激光器发射激光的强度，从而实现高频调制。在运用OrCAD/PSpice对高频调制驱动系统进行模拟仿真的基础上，最终研制出的半导体激光高频调制系统实现了频率为40.02 MHz、直流偏置为493.326 mA、正弦波调制电流峰峰值为850 mA的高频调制输出，调制激光平均功率为300 mW。     

基于光谱合束技术的透射光栅模拟设计

半导体激光器光谱合束技术能够实现近衍射极限的高功率激光输出，已成为当前研究热点。衍射光栅的性能直接决定光谱合束的激光输出效果。模拟设计了一种针对940 nm波长、熔融石英材料的亚波长透射光栅。基于严格耦合波理论对光栅结构进行初步设计，运用Rsoft软件依次对光栅占空比、脊高和周期等参数进行优化确定，同时分析了各个参数对光栅衍射效率的影响。所设计的透射式光栅实现第-1级衍射级次的波分复用功能，衍射效率达到91.2%(TE模式)，同时压缩其他衍射级次，使其衍射效率降到1.2%以下。同时在光栅入射角度59°±3°范围内保持90%以上的衍射效率，实现高功率激光输出的同时具有较高的误差容错率，易于调节，满足光谱合束技术的要求。     

水溶液中几种芳香族氨基酸π-π自堆叠作用

利用精密的流动混合微量热法测定了298.15 K时D/L.色氨酸、L-色氨酸、L-组氨酸和L-苯丙氨酸四种天然芳香族氨基酸水溶液的稀释焓,根据所建立的拟等步自堆叠作用的化学模型对实验数据进行了处理,计算得到模型参数K△Hm·该化学作用参数与McMillan-Mayer理论模型中的焓对作用系数具有高度一致性,即hxx=K△Hm·结合文献报道的结果,认为芳核π-π自堆叠作用在本质上是一种特殊的疏水-疏水作用,一般表现为吸热效应;取代基空间位阻、芳核以外部分的静电、氢键和手性选择性作用等对芳核π-π自堆叠作用有显著影响;组合参数K△Hm实际上描述了芳核π-π自堆叠作用平衡及焓变的综合效应.     

水溶液中几种芳香族氨基酸π-π自堆叠作用

利用精密的流动混合微量热法测定了298.15 K时D/L-色氨酸、L-色氨酸、L-组氨酸和L-苯丙氨酸四种天然芳香族氨基酸水溶液的稀释焓, 根据所建立的拟等步自堆叠作用的化学模型对实验数据进行了处理, 计算得到模型参数K△Hm. 该化学作用参数与McMillan-Mayer理论模型中的焓对作用系数具有高度一致性, 即hxx=K△Hm. 结合文献报道的结果, 认为芳核π-π自堆叠作用在本质上是一种特殊的疏水-疏水作用, 一般表现为吸热效应; 取代基空间位阻、芳核以外部分的静电、氢键和手性选择性作用等对芳核π-π自堆叠作用有显著影响; 组合参数K△Hm实际上描述了芳核π-π自堆叠作用平衡及焓变的综合效应.     

夫兰克-赫兹实验的改进

对传统的测量氩原子第一激发电位的方法进行了改进,利用示波器光标"cursor"功能,在示波器上直接读出波峰或波谷的电位.该方法减小了读数时的误差,提高了测量精度,并且锻炼了学生对示波器的使用,收到较好的教学效果.     

Measuring Loschmidt echo via Floquet engineering in superconducting circuits

The Loschmidt echo is a useful diagnostic for the perfection of quantum time-reversal process and the sensitivity of quantum evolution to small perturbations. The main challenge for measuring the Loschmidt echo is the time reversal of a quantum evolution. In this work, we demonstrate the measurement of the Loschmidt echo in a superconducting 10-qubit system using Floquet engineering and discuss the imperfection of an initial Bell-state recovery arising from the next-nearest-neighbor (NNN) coupling present in the qubit device. Our results show that the Loschmidt echo is very sensitive to small perturbations during quantum-state evolution, in contrast to the quantities like qubit population that is often considered in the time-reversal experiment. These properties may be employed for the investigation of multiqubit system concerning many-body decoherence and entanglement, etc., especially when devices with reduced or vanishing NNN coupling are used.