半导体超辐射发光管自发发射因子的估算

自发发射因子β是半导体光电器件的重要参数,在以往对超辐射发光管的特性分析,特别是应用速率方程对超辐射器件的光强进行估算时,多沿用与超辐射发光器件相应结构激光器的β因子,由于两者的光输出特性不同,这种沿用不仅会造成β因子物理意义上的混乱,而且也给超辐射器件光电特性的分析带来了较大的误差。对超辐射发光管的自发发射因子β进行了讨论,提出了平均自发发射因子的概念,并对增益导引及折射率导引的β因子进行了估算     

大功率短波长InAlGaAs/AlGaAs量子点超辐射发光管

为了满足超辐射发光管的短波长应用,采用InAlGaAs/AlGaAs量子点有源区和干法刻蚀工艺制备了短波长弯曲波导超辐射发光管。在1.6A脉冲电流注入下,器件峰值输出功率为29mW,中心波长为880nm,光谱半高宽为20.3nm。比较了干法刻蚀工艺和湿法腐蚀工艺对超辐射发光管器件性能的影响。在1.6A脉冲电流注入下,湿法腐蚀制备的器件峰值输出功率仅为7mW。与湿法腐蚀相比,干法刻蚀可以精确控制波导形状和参数,降低波导损耗,有效增大器件输出功率。     

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。     

理想波导短程透镜的研究

报道无曲率奇点，无像差光波导短程透镜的研究。在透镜面型设计上，应用前文提出的过渡区母线函数形式，有效地消除了透镜卷边两端的曲率奇点，具体设计和研制了理想光波导短程透镜。     

Analysis of the Characteristics of Laser and Superluminescent Diodes

It is shown that superluminescent diodes rank below laser diodes in energy characteristics, but they have a wider emission spectrum and lower noise level. The amplitude-frequency and noise characteristics of the laser diode correlate with each other, whereas there is no such correlation for the superluminescent diode. The photon density distribution along the active area is more homogeneous for the laser diode than for the superluminescent one. Presented at the 5th International Scientific-Technical Conference “Quantum Electronics,” November 22–25, 2004, Minsk, Belarus. __________ Translated from Zhurnal Prikladnoi Spektroskopii, Vol. 72, No. 5, pp. 689–693. September–October, 2005.     

MOVPE Growth and Fabrication of 1.3μm High Power InGaAsP-InP Polarization-Insensitive Superluminescent Diodes with Complex Strained Quantum Wells

High power polarization-insensitive InGaAsP-InP multiple quantum well (MQW) superluminescent diodes (SLD's) emitting at 1.3μm were investigated. A combination of tensile strained and compressively strained quantum wells called complex strained MQW were used in a single active layer in order to obtain polarization insensitivity. Low-pressure metalorganic chemical vapor phase epitaxy was used for crystal growth. High resolution X-ray diffraction and photoluminescence spectra showed excellent crystal quality. The SLD's were fabricated to ridge waveguide structure with 7° tilted cavity, the two facets were coated with two layers anti-reflection TiO₂/SiO₂ films, residual facet reflectivity was found to be less than 0.04%. The SLD's exhibited a up to 18.8 mW optical output power and less than 1 dB polarization dependence of output power with a less than 0.5 dB optical spectra modulation at 250 mA.     

有机电致发光白光器件的研究进展

在十多年的时间里,有机电致发光二极管(Organic Lightemitting Diodes,OLEDs)的研究和应用取得了长足的进展。有机电致发光器件具有许多优点,例如:自发光、视角宽、响应快、发光效率高、温度适应性好、生产工艺简单、驱动电压低、能耗低、成本低等,因此有机电致发光器件极有可能成为下一代的平板显示终端。有机电致发光白光器件因为可以用于全彩色显示和照明,已成为OLED研究中的热点。介绍了有机电致发光白光器件的研究进展,按发光的性质将白光器件分为荧光器件和磷光器件两类,按发光层数将白光器件分为单层和多层器件,对相关材料、器件结构、发光机理等方面进行了讨论。     

用蓝色光二极管测量掺钛蓝宝石飞秒激光脉冲宽度

用蓝色光二极管双光子跃迁光电流信号测量掺钛蓝玉石飞秒激光脉冲宽度，实验高精度地记录了二阶干涉自相关曲线及其精细结构，由于用蓝色二极管双光子跃迁代替了常用的二次谐波，而且光信号直接转化为电信号，从而使飞秒激光脉冲宽度的测量大为简化。     

有机电致发光器件量子效率测量系统的建立及其应用研究

有机电致发光器件（OLED）的量子效率是衡量器件发光性能的一个非常重要的参数，考虑到提高OLED量子效应的基本前提是能精确测得器件的量子效率。本文工作采用美国Keithley公司的系列产品，设计与组建了一套精确测量OLED量子效率的测量系统（主要由真空系统和测试系统组成）。应用本系统测量时，由测量软件通过数据采集卡来实时地对K－2400（稳压源）和K－485（微检流计）进行控制，得到流经器件的电流和器件输的光电流，再经过换算得出注入器件的电子数和从器件输出的光子数，从而能够得到器件的量子效率值，最后由计算机动态地绘制出器件的性能曲线。此外，我们还利用本测量系统对以MEH－PPV为基质的橙红色OLED进行测量，该测试样品在0.0117A/cm^2的电流密度下，测量量子效率为0．39％。     

GaAlAs/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。     

不规则H形量子势垒增强AlGaN基深紫外发光二极管性能

针对AlGaN基多量子阱中有效的平衡载流子注入问题,研究了有源区势垒层中Al组分调制形成的非规则H形量子势垒对AlGaN基深紫外发光二极管(LED)器件性能的影响及载流子的输运行为。研究发现,与多量子阱中常用的单Al组分势垒相比,加入Al组分较高的双尖峰势垒可以有效地提高内量子效率和光输出功率。进一步研究表明,电子在有源区因凸起的尖峰势垒而得到了有效的阻挡,减少了电子的泄露,而空穴获得更多的动能从而穿过较高的势垒进入有源区。因此,采用非对称H形量子势垒的深紫外LED器件中载流子输运实现了较好的平衡,量子阱中的载流子复合速率远高于普通的深紫外发光二极管。     

光纤陀螺用超辐射发光二极管启动模型研究

为了实现光纤陀螺的快启动, 从超辐射发光二极管(SLD)发光机理出发, 通过分析光源的驱动电流和管芯温度在上电后的变化规律, 建立了SLD的启动模型, 找出了影响SLD启动时间的因素。用高速数据采集卡测得SLD的常温启动时间约为3~4s, 由温控系统系统引起的功率波动误差为4.5%, 波长的漂移量为0.92nm。实验测试结果与建立的理论模型相符, 从理论上提出了缩短SLD启动时间和实现陀螺快启动的方法。     

Optical Performance of N-Face A1GaN Ultraviolet Light Emitting Diodes

The optical property and injection efficiency of N-face A1GaN based ultraviolet light emitting diodes （UV-LEDs） are studied and compared with Ga-face A1GaN based UV-LEDs. A staircase electron injector is introduced in the N-face AIGaN based UV-LED. The electroluminescence spectra, power-current performance curves, energy band diagrams, carrier concentration and radiative recombination rate are numerically calculated. The results indicate that the N-face UV-LED has a better optical performance than the Ga-face UV-LED, and the injection efficiency is enhanced owing to the fact that the staircase electron injector is available for UV-LEDs.