超辐射发光二极管的输出特性

利用多模速率方程组的解析解对超辐射发光二极管的输出特性进行了研究。在此基础上数值模拟了衡量超辐射发光二极管工作的重要参量发输出线宽和输出功率等随端面反射率的变化，并且分析了它们之间的相互关系，实验结果与理论大致相符。     

1310 nm高功率超辐射发光二极管的制备及性能研究

为优化1310 nm超辐射发光二极管输出性能,提高器件输出功率,针对J型波导结构的1310 nm超辐射发光二极管的波导结构参数及器件散热能力进行研究.结果表明波导刻蚀深度、弯曲角度和绝缘层厚度是影响器件实现高功率输出的重要因素.基于研究结果对超辐射发光二极管器件结构及工艺进行优化,制备出脊宽5μm、弯曲角度8°、刻蚀深...     

红外波段超辐射发光二极管研究进展EI北大核心CSCD

超辐射发光二极管(SLD)具有高功率、宽光谱和低相干性等光学特性,在光纤通信、工业国防、生物影像和痕量气体检测等领域具有极高的应用价值。本文聚焦于SLD的输出功率与光谱宽度特性,综合评述了量子阱、量子点近红外SLD与量子级联中红外SLD的研究进展。详细介绍了InP基量子短线、混合量子点量子阱与异维量子点量子阱等新型有源结构,以及量子点掺杂与区域混杂等相关工艺技术。最后,概述了SLD的应用前景,并对SLD的潜在研究方向和技术发展应用趋势进行了展望。     

1300 nm超辐射发光二极管寿命测试

作为光纤陀螺用光源的超辐射发光二极管(SLD)随着工作时间的延续,其性能会发生退化.采用加速老化的实验方法来估算InGaAsP SLD管芯的工作寿命.分别在环境温度373 K和358 K下对5只SLD管芯进行加速老化,并通过对P-t曲线拟合来推算和估计管芯的老化速率和激活能.计算出了器件的激活能平均值约为0.82 eV,SLD管芯在室温下的工作寿命超过106h,可以满足光纤陀螺用光源的寿命要求.对影响SLD管芯可靠性的因素以及管芯的退化机理进行了分析,为研制高可靠性的超辐射发光二极管提供了理论基础.     

窗口吸收区结构超辐射发光二极管的优化设计与特性研究

本文从理论上对1.3μm InGaAsP/InP窗口吸收区结构超辐射发光二极管进行了优化设计.并在考虑增益饱和和热效应的条件下,用耦合速率方程模拟计算了该结构超辐射发光二极管的功率输出特性.分析研究了窗口区长、泵浦区长、有源层厚度和输出腔面反射率对其输出特性的影响.研究结果表明,由于窗口吸收区的有效散射和吸收,很好地抑制了F-P受激振荡,可用于实现高性能超辐射发光二极管.     

低偏振高功率1 310 nm超辐射发光二极管的液相外延生长

对新月形超辐射发光二极管的液相外延生长过程进行了机理分析。利用Matlab软件对建立的非平面生长模型进行了理论计算,并利用扫描电镜(SEM)对液相外延生长的形貌进行了分析,通过理论计算与实验分析设计了获得低偏振、高功率超辐射发光二极管的外延结构。利用该结构研制的超辐射发光二极管芯片在100 mA工作电流、25 ℃工作温度下输出功率达到3.6 mW,相应的输出波长为1 306 nm, 光谱半宽为39 nm,光谱波纹为0.17 dB,偏振度为2%。     

超辐射发光二极管抗反射膜的设计

分析了设计超辐射发光二极管抗反射膜的光导纳法,介绍了有效折射率的概念。选用TiO2和SiO2两种材料给出了中心波长为850 nm时的设计实例。结果表明设计时要考虑有效折射率,才能获得好的性能。     

多量子阱超辐射发光二极管(SLD)热分布计算

对由8个量子阱所组成的条形超辐射发光二极管(Super luminescent diode,SLD)进行了热分析,计算了不同器件结构下的热阻和温度分布。计算结果表明,热阻变化受芯片宽度和长度的影响较大,可以达到两个数量级;当注入功率达到1W时,有源区的温度将接近50K。该分析对有效地设计芯片的结构,减少温度升高对SLD稳定性的影响具有指导意义。     

1.3μmInGaAsP/InP涂层结构超辐射发光二极管输出特性的理论和实验

本文用考虑了增益饱和和热效应的耦合速率方程,对减反射涂层结构1.3μmInGaAsP/InP超辐射发光二极管的输出特性进行了计算,给出了腔长、有源层厚度和后腔面反射率对其输出光功率的影响以及光谱半宽随腔长和注入电流的变化。计算结果与我们制备的该结构超辐射发光二极管测试结果有较好的符合。     

热敏电阻位置与超辐射发光二极管光源温控参数的关系研究

针对某陀螺生产厂家新引入的超辐射发光二极管光源在原光源驱动设备上的功率变化异常的问题,对光源温控环节的传递函数和相应控制参数进行了理论和试验分析。相比陀螺常用SLD光源,新引入SLD光源内部热敏电阻与SLD管芯间距大得多,且不在同一热沉上,这使得该厂光源温控部分的传递函数出现明显时间滞后,表现为其对微分环节依赖性增强。通过对原光源驱动设备上微分环节的优化设计,可使热敏电阻位置相差较大的不同厂家的光源同时获得良好温控效果。上述结果对于理解SLD光源温控PID(比例-积分-微分)参数差异性、提高SLD光源温度控制适应性提供了客观依据。     

基于超辐射机理产生X波段高功率亚纳秒脉冲研究

设计了一种基于超辐射机理的X波段相对论返波管结构, 利用全电磁2.5维粒子模拟程序对返波管中的超辐射机理进行了粒子模拟研究. 模拟表明: 在束430kV、束流4kA, 脉宽3.1ns的电子束驱动下,实现了峰值功率1.5GW、频率10GHz、脉宽500ps的亚纳秒微波脉冲输出, 峰值功率转换效率达到87.2%;在超辐射机理作用下, 微波峰值功率与电子束脉宽在一定的范围内成平方关系.     

掺钕石英光纤中的1.08μm超辐射

用Ar离子514.5nm激光泵浦,在掺钕石英光纤中产生了1.08μm的超辐射,产生的最大输出功率6mW,线宽3nm。实验结果和理论拟合较好。     

核磁共振中的超辐射现象—辐射阻尼

在强磁场、高灵敏度和高浓度的条件下,质子自旋磁化强度在核磁共振检测线圈中产生的感应电流能将磁化强度本身驱回平衡态,该现象被称为辐射阻尼,其本质是无线电频段的超辐射。本文综述了近年来在核磁共振领域中得到充分研究的辐射阻尼效应,并用超辐射的观点进行了必要的讨论。     

核磁共振中的超辐射现象-辐射阻尼

在强磁场、高灵敏度和高浓度的条件下，质子自旋磁化强度在核磁共振检测线圈中产生的感应电流能将磁化强度本身驱回平衡态，该现象被称为辐射阻尼，其本质是无线电频段的超辐射。本文综述了近年来在核磁共振领域中得到充分研究的辐射阻尼效应，并用超辐射的观点进行了必要的讨论。     

X波段重复频率GW级超辐射相对论返波管

运用超辐射机理,通过粒子模拟设计了X波段超辐射相对论返波管,并在小型Tesla脉冲源平台上开展了实验研究。通过空间功率积分和直接对辐射微波时域波形的分析得到实验结果:在束压350 kV、束流4.8 kA、脉宽3.1 ns、引导磁场2.2 T条件下,产生的微波辐射功率1.4 GW,中心频率9.36 GHz,脉宽500~700 ps,辐射模式为TE11,能在重复频率100 Hz下稳定运行。功率转换效率超过80%。实验结果与粒子模拟结果比较吻合,成功实现了在短脉冲条件下产生重复频率、亚纳秒脉宽、GW级微波辐射。     

X波段重复频率GW级超辐射相对论返波管

运用超辐射机理,通过粒子模拟设计了X波段超辐射相对论返波管,并在小型Tesla脉冲源平台上开展了实验研究。通过空间功率积分和直接对辐射微波时域波形的分析得到实验结果：在束压350 kV、束流4.8 kA、脉宽3.1 ns、引导磁场2.2 T条件下,产生的微波辐射功率1.4 GW,中心频率9.36 GHz,脉宽500~700 ps,辐射模式为TE11,能在重复频率100 Hz下稳定运行。功率转换效率超过80%。实验结果与粒子模拟结果比较吻合,成功实现了在短脉冲条件下产生重复频率、亚纳秒脉宽、GW级微波辐射。     

GaAIAs／GaAs非均匀阱宽多量子阱超辐射发光管材料制备及表征

超辐射发光二极管（SLD）具有不同于半导体激光器和普通发光二极管的优异性能。为了制备高功率半导体超辐射发光管，并且得到比较大的光谱宽度、大的单程增益和抑制电流饱和，我们研究设计了具有850nm辐射波长的GaAlAs／GaAs非均匀阱宽多量子阱超辐射发光二极管结构，采用分子束外延（MBE）方法进行了材料制备。同时利用X射线双晶衍射，变温（10～300K）光致发光（PL）等方法检测分析了外延薄膜的结构和光电特性。在光致发光谱线中我们得到了发射波长850nm的谱峰，谱峰范围跨跃800～880nm，双晶回摆曲线结果显示了设计的结构得到实现。在注入电流140mA时，器件输出光谱的半峰全宽可以达到26nm，室温下连续输出功率达到6mw。     

低剂量辐射超敏感性研究进展

细胞低剂量辐射反应是目前国际上研究的热点。 介绍了哺乳动物细胞的低剂量反应——辐射超敏感性(HRS)和增强的辐射抗性(IRR), 即细胞在大约0.1 Gy时会出现单位剂量细胞杀伤增强现象, 随着剂量的升高, 细胞的IRR增强, 到1 Gy以上细胞存活符合线性平方模型。 评述了近年来国际上低剂量HRS领域的研究进展, 着重讨论了HRS/IRR可能的分子机理及辐射传能线密度与HRS/IRR的关系, 并对HRS/IRR在肿瘤临床放射治疗中的应用做了初步的探讨, 最后提出了该领域进一步研究的一些问题。At present, cell response to low dose radiation is attracting growing interests all over the world. Hyper radiosensitivity (HRS) and increased radioresistance (IRR) were introduced in this paper. This phenomenon means that an excess cell killing per unit dose appears at about 0.1 Gy (HRS) and then the cell radiation sensitivity increases with increasing dose (IRR). When the dose outstrips 1 Gy, the cell surviving fraction coincides with the value predicted by the commonly accepted linear quadratic (LQ) model. We further reviewed the progress to date in the study of low dose HRS, especially the possible molecular mechanisms underlying HRS/IRR and the relationship between HRS/IRR and linear energy transfer (LET). An initial insight into the clinical application of HRS/IRR in tumor radiotherapy was presented as well.Moreover, several topics concerning the HRS/IRR investigation, which deserved to be reinforced, were put forward.     

γ辐射对光纤波导电磁场分布的影响

开展了光纤波导中的电磁场传输理论分析,得到了光纤折射率变化对波导中电磁场分布的影响规律,建立了块状融石英材料及光纤光栅在60Co 辐射作用下折射率变化的测量系统,开展了折射率随辐射剂量变化及光纤模场测量实验。结果表明:光纤的折射率随辐射剂量的增加而增大,折射率的变化会引起波导中传输模式的场强分布变化,从而导致光纤的辐射感生波导损耗;在一定的辐射剂量范围（0～2000 Gy）内,光纤仍满足弱导边界条件,能够维持对传输模式的约束能力。     

受激辐射损耗超分辨显微成像系统研究的新进展

由于受到衍射极限的影响,传统光学显微镜的分辨率被限制在半个波长左右.近二十年来出现了许多通过不同方法绕过光学衍射极限的超分辨成像技术,其中,受激辐射损耗显微(stimulated emission depletion microscopy,STED)通过引入一束环形损耗光来抑制荧光光斑外围荧光分子的发光,以达到减小点扩散函数的目的,实现超分辨成像.经过近些年的发展,STED系统无论从光束的产生、校准和扫描,还是最后的成像,都有了很大的发展.本文将简要介绍STED成像技术的基本原理,详述STED超分辨成像技术出现至今在光源、扫描及成像系统等方面的进展,以及在三维成像和多色成像方面的发展现状,STED技术与其他显微技术的结合.最后,本文对STED技术近几年的研究新进展进行了系统的论述,对STED技术未来的发展趋势进行了探讨.