GaAs/Ga1-xAlxAs半导体量子阱光辐射-热离子制冷

采用数值计算方法分析了GaAs/Ga_1-xAl_xAs 半导体量子阱的光 辐射-热离子制冷. 以漂移-扩散模型为基础，通过电流连续性方程和泊松方程自洽地计算出在外加正向偏压的 条件下半导体内部的载流子分布情况，并在此基础上计算了阱内载流子的发光复合和俄歇复 合，从而确定了半导体异质结量子阱光辐射-热离子制冷的最优条件.进一步分析了不同Al组 分的Ga_1-xAl_xAs材料以及不同的掺杂浓度对制冷效果的影响， 为该领域的实验工作提供了极有价值的参考. 关键词： 半导体异质结 光辐射 制冷     

Bi靶激光等离子体极紫外光源以及碎屑辐射特性研究

激光等离子体极紫外光源具有体积小、稳定性高和输出波长可调节等优势,在极紫外光刻领域发挥着重要的作用。Bi靶激光等离子体极紫外光源在波长9～17 nm范围内具有较宽的光谱,可应用于制造极紫外光刻机过程中所需的极紫外计量学领域。利用平像场光谱仪和法拉第杯对Bi靶激光等离子体极紫外光源以及离子碎屑辐射特性进行了实验研究。在单脉冲激光打靶条件下,实验中观察到Bi靶激光等离子极紫外光谱在波长12.3 nm处出现了一个明显的凹陷,其对应着Si L-edge的吸收,是Bi元素光谱的固有属性。相应地在波长为11.8和12.5 nm位置处产生了两个宽带的辐射峰。研究了两波长光谱特性以及辐射强度随激光功率密度的变化。结果表明,在改变聚焦光斑大小实现不同激光功率密度（0.7×1010～3.1×1010 W·cm-2）过程中,当功率密度为2.0×1010 W·cm-2时两波长处的光辐射最强,其原因归结为Bi靶极紫外光辐射强度受激光能量用于支撑等离子膨胀的损失和极紫外光被等离子体再吸收之间的平衡制约所致。在改变激光能量实现不同激光功率密度过程中,由于烧蚀材料和产生两波长所需高阶离子随着功率密度的增加而增加,增强了两波长处的光辐射。进一步,研究了双脉冲激光对Bi靶极紫外光谱辐射特性影响,实验发现双脉冲打靶下原来在单脉冲打靶时出现在波长13～14 nm范围内的凹陷消失。最后,对单脉冲激光作用Bi靶产生极紫外光源碎屑角分布进行了测量。结果表明,当探测方向从靶面法线方向移动到沿着靶面方向上的过程中,探测到Bi离子动能依次减小,并且离子动能随激光脉冲能量降低而呈线性减小。此项研究有望为我国在研制极紫外光刻机过程所需的计量学领域提供技术支持和打下夯实的基础。     

丝阵Z箍缩可见光辐射特性

在阳加速器上进行的Z箍缩实验中,利用快速硅光电二极管、多模光纤和石英滤片搭建了可见光探测系统,并利用该系统对丝阵Z箍缩等离子体内爆可见光辐射特性进行了研究。实验结果显示,可见光辐射在内爆开始时就已经存在,其波形与X射线辐射波形存在差异,在辐射波形的主峰前存在所谓的拐点。分析表明,在内爆滞止前,丝阵Z箍缩中单丝箍缩现象和预箍缩等离子体对可见光辐射贡献很大,而整体内爆开始时单丝附近的局域磁场消失是可见光辐射波形存在拐点的主要原因。     

Analysis of ultra-broadband high-energy optical parametric chirped pulse amplifier based on YCOB crystal

A new type of optical parametric chirped pulse amplifier is designed and analyzed for the amplification of pulse centered at 808 nm.A novel crystal,yttrium calcium oxyborate YCa4O(BO3)3(YCOB),is utilized in the power amplification stage of optical parametric amplification(OPA).Noncollinear phase matching parameters in the xoz principle plane of YCOB,compared with those in BBO and DKDP,are analyzed by numerical simulation.The results show that YCOB rather than DKDP can be used in the power amplification stage of OPA to realize the amplification of chirped pulse to several joules with a gain bandwidth exceeding 100 nm.This can be used to gain a high intensity pulse of ～10 fs after the compressor.     

强爆炸早期火球光辐射能谱的数值计算

基于强爆炸火球光辐射的多群辐射流体力学方法, 采用算子分裂方法将方程组分裂为对流项和刚性源项, 其中源项部分根据方程形式, 进一步分裂为各群内的单独求解。数值计算表明:该方法克服了直接求解过程中辐射与流体耦合所带来的强不稳定性, 时间步长大幅提高, 给出的火球光辐射能谱特征与已有规律一致。可为定量分析光辐射能谱特征提供有效手段。     

浅谈色觉的数学机制

正常人眼拥有色觉功能,其目的是为了辨识不同的光辐射能谱分布。色觉的生理基础是:在视网膜上具有三类视锥细胞,它们将光信号转换成为使大脑便于分析和处理的神经电信号。由于单个视锥细胞产生的神经电信号只反映光辐射的强度信息,所以光辐射的谱信息(波长分布)须由三类视锥细胞的响应比来反映。以光辐射中的单色辐射及线性连续辐射为辨识对象,构造了光辐射辨识的数学模型。基于该模型,对用三类视锥细胞的响应比来表征光辐射的谱信息这一命题的必要性与完备性进行了理论论证。     

中段弹头表面温度及辐射特性的计算研究

为研究中段弹头的表面温度及辐射特性,利用Lowtran7计算太阳和地球大气的红外与可见光辐射,依据粗糙表面光散射理论计算弹头对太阳、地球大气和地球反照辐射的吸收和散射。采用控制容积法发展了圆柱坐标系下三维非稳态导热的隐式离散方程,迭代求解得到弹头表面的温度。以一射程4000km的中段弹头为例,计算了发动机关机点后2000s内,弹头表面的温度和辐射的变化。     

超热电子输运背向光辐射的实验研究

在100TW掺钛蓝宝石飞秒激光器上利用光学CCD相机和光学多道分析仪,分别在靶背法线方向测量了超热电子光辐射的空间分布和光谱.测量结果显示：光辐射空间分布图案呈圆环状,而辐射区域有发散角和光强分布,且包含多种辐射成分.光辐射光谱在800nm附近出现尖峰,是激光的基频(ω₀)波,这一现象归因于超热电子束在输运的过程中产生的微束团而引起的相干渡越辐射(CTR).随着激光能量的增加,CTR光谱峰向红光方向移动,基频波红移的主要原因是由于等离子体临界面的迅速膨胀.如果考虑超热电 关键词： 超热电子 光辐射 共振吸收 红移     

中段目标的可见光辐射特性计算研究

中段目标的可见光辐射特性对目标的探测、跟踪与打击具有重要的指导意义。提出计算中段目标可见光辐射特性的方法,计算了目标表面的二向性反射,并考虑太阳的可见光辐射和云层背景反射太阳的可见光辐射情况下,计算了白天从同步卫星、低轨卫星和中轨卫星观测中段目标在可见光波段的辐射特性。研究结果表明：在可见光波段,目标对同步卫星辐射的光谱变化规律与太阳直射辐射的光谱变化一致,低轨卫星上观测目标的光谱辐射热流比同步卫星上观测的结果大3个数量级,中轨卫星上观测目标的光谱辐射热流比同步卫星上观测的结果大1个数量级。     

Performance Improvement of GaN Based Schottky Barrier Ultraviolet Photodetector by Adding a Thin A1GaN Window Layer

We propose a new structure of GaN based Schottky barrier ultraviolet photodetector, in which a thin n-type A1GaN window layer is added on the conventional n^--GaN/n^＋-GaN device structure. The performance of the Schottky barrier ultraviolet photodetector is found to be improved by the new structure. The simulation result shows that the new structure can reduce the negative effect of surface states on the performance of Schottky barrier GaN photodetectors, improving the quantum efficiency and decreasing the dark current. The investigations suggest that the new photodetector can exhibit a better responsivity by choosing a suitably high carrier concentration and thin thickness for the A1GaN window layer.