垂直腔面发射半导体微腔激光器

评述了垂直腔面发射半导体激光器研究的最新进展,就其结构特点、应变量子阱结构、超晶格镜面和微腔效应作了简要的论述,探讨了进一步降低半导体激光器阈值的途径,介绍了新型的氧化约束型垂直腔面发射半导体激光器,并对微腔激光器中自发辐射增强效应和三维封闭腔的特性给出了描述,同时展望了该器件的应用及发展前景。     

半导体垂直腔面发射激光器的微腔效应

应用腔量子电动力学和半导体物理学讨论了半导体垂直腔面发射激光器的微腔效应,得到了实际腔结构和注入载流子下的半导体生趣腔面发射激光器的自发发射谱,计算结果表明,半导体分布布拉格反射垂直腔激光器的单方向自发发射可以境强约２００倍。     

垂直腔面发射激光器中顶层相位对模式特性的影响

研究了垂直腔面发射激光器中不同的顶层厚度对激光器模式特性的影响。结果表明空气界面反射与分布布拉格反射器（ＤＢＲ）的反射率反相时,将导致阈值增益增加几倍,而且模式光场强度在出射端面有反常的增强,但对光场进入分布布拉格反射器的等效厚度影响不大。精确腐蚀顶层厚度可供替调节分布布拉格反射器周期数,以改善器件特性。     

用速率方程分析垂直腔面发射激光器的噪声

采用一种合理的噪声模拟方法，用速率方程对垂直腔面发射激光器的噪声特性进行了数值分析，在单模情况下计算了器件的自发辐射因子、输出功率、注入电流、阈值电流等参数与相对强度噪声、频率噪声以及线宽等特性的关系，计算结果与实验基本相符，对优化垂直腔面发射激光器的结构设计和应用条件有所裨益. 关键词：     

分布反射面发射垂直微腔半导体激光器的微腔效应

从理论上分析了作为垂直腔面发射半导体激光器反馈面的异质多层结构对光腔中激光传输振荡过程的影响．指出其相位匹配和等效反射面位置对改善激光器性能的重要作用．说明目前这种被认为很有希望的微腔结构，实际上难以观察到微腔效应的物理根源，并指出其改进的途径． 关键词：     

用等效F—P方法研究微腔激光器DBR腔的特性

采用等效F－P腔方法对VCSEL中上、下两个DBR构成的微腔进行了研究,计算并讨论了不同周期数的DBR对微腔结构的反射率的影响。结果表明,激射波长两侧存在对称的反射率峰值。随着上下层DBR周期数的增加：峰值带逐渐变平、变宽;中心波长的凹隐逐渐变细、变窄;考虑吸收损耗,中心波长反向率逐渐增加。     

高速调制响应垂直腔面发射激光器中的微腔效应

应用微腔物理和量子阱物理，计算了量子阱垂直腔面发射激光器的自发发射谱和自发发射寿命，通过对半导体激光器传输函数的研究，发现缩短自发发射寿命是垂直腔面发射激光器实现高速调制响应的主要原因.     

808 nm垂直腔面发射激光器列阵的温度特性分析

为了研究温度对808 nm InGaAlAs垂直腔面发射激光器（VCSEL）列阵输出特性的影响,通过变温塞耳迈耶尔方程计算了InGaAlAs量子阱VCSEL的温度漂移系数。采用非闭合环结构,制备了2×2 的808 nm垂直腔面发射激光器列阵,每个单元的出光口径为60 μm。通过热沉温度调节,对不同温度下的列阵激射波长、光功率以及阈值电流进行了测量。在温度为20 ℃、脉宽为50 μs、重复频率为100 Hz的脉冲条件下,列阵的最大输出功率达到56 mW,中心光谱值为808.38 nm,光谱半宽为2.5 nm,连续输出功率达到22 mW。通过变温测试,发现输出功率在50 ℃以上衰减剧烈,列阵的温漂系数为0.055 nm/℃。实验测得的温漂系数与理论值保持一致。     

表面液晶-垂直腔面发射激光器阵列的热特性

液晶与垂直腔面发射半导体激光器(VCSELs)阵列结合可实现波长可调谐、偏振精确控制等,同时液晶的引入也会改变垂直腔面发射半导体激光器阵列的热特性,本文设计了表面液晶-垂直腔面发射激光器阵列结构,并开展了阵列的热特性实验研究.对比分析了向列相液晶层对VCSEL阵列热特性的影响,实验结果表明,1×1,2×2,3×3三种表面液晶-VCSEL阵列的阈值电流温度变化率最高可降低23.6%,热阻降低26.75%;同时,激光器阵列各发光单元之间的温度均匀性显著提高,出光孔与周围温差小于0.5℃.综上所述,VCSEL阵列中液晶层的引入不仅大大加速激光器阵列单元热量扩散,而且降低了有源区结温,提高了VCSELs激光器阵列热特性,为实现高光束质量的单偏振波长可控VCSEL激光器阵列打下了良好的理论和实验基础.     

宽调谐范围垂直腔面发射激光器特性分析及设计

运用光学传输矩阵和有限元方法对波长可调谐垂直腔面发射激光器(VCSELs)的波长调谐范围进行了研究.对中心波长为980nm的可调谐VCSELs的波长调谐特性和微电子机械系统(MEMS)悬臂梁结构进行了设计，并进行了实验研究.结果表明，MEMS可调谐VCSELs调谐特性同时受到光波谐振腔结构和悬臂梁最大位移的共同影响.在悬臂梁几何尺寸和激光器有源区结构一定的条件下，通过优化可调谐VCSELs的牺牲层厚度可实现大范围波长调谐.同时，对可调谐VCSELs整体结构进行了设计，计算结果显示波长调谐范围达到30nm以 关键词： 悬臂梁 可调谐垂直腔面发射激光器     

基于多孔硅分布Bragg反射镜的有机微腔的光学性质

报道了采用多孔硅多层膜作为Bragg反射镜的有机半导体光学微腔.被测样品的光致发光谱半 高宽可由无微腔下的83nm窄化为有微腔时的4nm,非共振模得到有效的抑制.同时共振峰强度 的增强和峰位随出射角增大的“蓝移”等微腔效应也被观测到. 关键词： 微腔 多孔硅 有机半导体     

EXCITON ENERGY OF THE InAs/GaAs SELF-ASSEMBLED QUANTUM DOT IN A SEMICONDUCTOR MICROCAVITY

We report on the theoretical study of the interaction of the quantum dot (QD) exciton with the photon waveguide models in a semiconductor microcavity. The InAs/GaAs self-assembled QD exciton energies are calculated in a microcavity. The calculated results reveal that the electromagnetic field reduces the exciton energies in a semiconductor microcavity. The effect of the electromagnetic field decreases as the radius of the QD increases. Our calculated results are useful for designing and fabricating photoelectron devices.     

全铌隧道结 dc SQUID的制备和研究

本文用磁控溅射方法研究了全铌隧道结 dc SQUID 的制备.根据铌结的Stewart-McCumber参量βc选择确定结的并联电阻,消除了结的回滞,并联电阻后的I-V曲线很好的符合RSJ模型.为了获得大的磁通电压调制幅度,设计了较小的SQUID环孔, 环孔电感为L～25pH.由此制备的SQUID 具有传输函数((e)v/(e)φe)Ib,其本征能量分辨率达～24h.     

有机聚合物的非线性光学

有机聚合物是一类非常重要的非线性光学材料,这是因为它在光通信和高密度光存储等高技术领域中有良好的应用前景。有机聚合物的非线性光学性质是过去２０年来理论和实验的重要研究课题。文章在简要介绍非线性光学之后,着重论述了有机聚合物光学非线性的来源和这些材料中二阶、三阶非线性光学效应及非线性光吸收的特点。最后,简要介绍了作者在有机聚合物非线性光学研究中几个近期结果,如“全光极化、三阶光学非线性的激发态增强、     

物理学与化学交叉——有机分子固体与聚合物的物理问题

简略地回顾了有机固体领域中物理学与化学的交叉问题，从孤子、极化子、分数电荷理论到有机材料的光电应用，物理学与化学是紧密结合并且是互相促进的，交叉也会带来分歧，但科学的争论可提出更多，更深入的问题，更加促进学科的发展。     

偶氮侧链聚合物液晶的光学性质及其光存储应用

有机聚合物是一类非重要的非线性光学材料，它在光通信和高密度光存储等高技术领域中有良好的应用前景，文章介绍了偶氮侧链聚合物液晶的光学性质及其在光存储领域中的应用。     

偶氮苯聚合物的光致异构与分子链段的取向效应

本文通过实验和计算机模拟对偶氮苯聚合物光致双折射的写入、弛豫、擦写特性进行研究并对光致双折射的产生机制提出了一个新模型.指出对光致双折射有贡献的不仅是光致异构,分子链段的取向也有贡献,因而导致光致双折射有快和慢两个过程。     

流体亚稳定状态和理论极限过热温度

本文将分子平均自由程的概念引入流体亚稳定状态和理论极限过热度的分析研究,根据分子平均自由程和流体表面张力等特性,分析了气泡生长与分子直径、表面张力的本质关系,得出了流体的理论极限过热温度为其临界温度的结论。     

高聚物正电子谱学的研究进展

简要介绍了近年来正电子谱学在聚合物微结构研究中的主要应用及进展,大量实验事实表明,正电子谱学是表征高聚物微结构的极灵敏方法。