Performance and Modeling of the MWIR HgCdTe Electron Avalanche Photodiode

The operation of the mid-wave infrared (MWIR) HgCdTe cylindrical electron injection avalanche photodiode (e-APD) is described. The measured gain and excess noise factor are related to the collection region fill factor. A two-dimensional diffusion model calculates the time-dependent response and steady-state pixel point spread function for cylindrical diodes, and predicts bandwidths near 1 GHz for small geometries. A 2 μm diameter spot scan system was developed for point spread function and crosstalk measurements at 80 K. An electron diffusion length of 13.4 μm was extracted from spot scan data. Bandwidth data are shown that indicate bandwidths in excess of 300 MHz for small unit cells geometries. Dark current data, at high gain levels, indicate an effective gain normalized dark density count as low as 1000 counts/μs/cm² at an APD gain of 444. A junction doping profile was determined from capacitance–voltage data. Spectral response data shows a gain-independent characteristic.     

掺钛蓝宝石晶体激光放大实验研究

报道了掺钛蓝宝石晶体激光放大实验研究，实验中得到最大的单程放大和双程放大增益分别为１４．７６和２６．３１，对应双程放大的增益系数为１．８１ｃｍ－１，并由此推算出掺钛蓝宝石晶体的增益截面为２．７４×１０－１９ｃｍ２，饱和能量密度为０．９３Ｊ／ｃｍ２．并给出不同的泵浦能量密度所对应的最佳放大介质长度。实验表明小信号近似下，放大增益只与泵浦功率密度有关．与注入种子能量无关。实验还测量了掺钛蓝宝石晶体对不同波长种子光的放大增益。     

测量光纤放大器小信号增益谱的一种简便方法

提出了一种用小功率宽带光源较精确测量光纤放大器小信号增益谱的方法。数值模拟表明 ,该方法是完全可行的 ,并且实验结果与数值模拟结果一致。该方法具有简便、易操作的特点。     

多泵浦宽带拉曼光纤放大器优化设计的研究

文章以多泵浦拉曼光纤放大器的增益平坦度为切入点,分析了影响多泵浦FRA的增益平坦性的因素,罗列了几种不同的优化算法并着重介绍了遗传算法.研究表明,使用遗传算法优化宽带拉曼放大器是可行的.另外,使用的泵浦个数越多,所得平坦增益带宽越宽.但是,泵浦个数越多,成本也越高,计算量也越大.因此,我们要根据具体要求,选择合适的泵浦...     

[N_2]_2二聚物激光介质研究

理论上通过从头算法 (abinitio)计算强相互作用的N2 分子二聚物可能存在的 6种点群构型的势能曲线 ,证明N2 分子二聚物以D2h 对称群构型存在 ,且存在电偶极允许的类准分子跃迁a1B2 g →a1B3u,并计算了a1B2 g →a1B3u 跃迁的荧光谱。估算了N2 分子二聚物 ( 3 3 6 2 1nm)的小信号增益系数。利用微波 ( 2 45GHz)激励高纯氮 ,实验观测了N2 分子二聚物的系列荧光谱带 ,并利用放大自发辐射 (ASE)法测量N2 分子二聚物 ( 3 3 6 2 1nm)的小信号增益系数 ,在误差范围内与理论估算基本一致。最后从理论上估算了N2 分子二聚物激光振荡的输出功率。     

SAGCM-APD增益影响因子分析与优化

应用二维漂移扩散模型研究具有分立吸收层、渐变层、电荷层和倍增层结构(SAGCM)的InGaAsP-InP雪崩光电探测器(APD),仿真分析了不同电荷层、倍增层厚度和掺杂浓度对电场分布、电流响应及击穿电压的影响,特别是参数变量对增益计算模型的影响,载流子传输过程的时间依赖关系和倍增层中所处位置的影响,仿真结果表明:较高掺杂浓度和较薄电荷层结构可以改变器件内部的电场分布,进而提高增益值.当入射光波长为1.55μm,光功率为500 W/m2时,光电流响应量级在10-2A;阈值电压降低到10V以下,击穿电压为42.6V时,器件倍增增益值大于100.     

高性参掺铒光纤放大器的优化研究

根据二能级近似的Giles模型,计算了对于给定泵浦功率的最佳掺铒光纤长度,实验研究了掺铒光纤长度对于放大器增益谱形状的影响,通过进一步优化掺铒光纤长度获得了高增益,低噪声指数和宽带平坦增益谱的高性能放大器,并针对在DWDM和长距离多级联放大器系统中的应用提出了改进方案。     

Harmonic operation of high gain harmonic generation free electron laser

In high gain harmonic generation (HGHG) free electron laser (FEL), with the right choice of parameters of the modulator undulator, the dispersive section and the seed laser, one may make the spatial bunching of the electron beam density distribution correspond to one of the harmonic frequencies of the radiator radiation, instead of the fundamental frequency of the radiator radiation in conventional HGHG, thus the radiator undulator is in harmonic operation (HO) mode. In this paper, we investigate HO of HGHG FEL.Theoretical analyses with universal method are derived and numerical simulations in ultraviolet and deep ultraviolet spectral regions are given. It shows that the power of the 3rd harmonic radiation in the HO of HGHG may be as high as 18.5% of the fundamental power level. Thus HO of HGHG FEL may obtain short wavelength by using lower beam energy.     

Hirota方程的怪波解及其传输特性研究

求出了高阶Hirota方程在可积条件下的一种精确呼吸子解,并基于此呼吸子解得到了Hirota方程的一种怪波解.在此怪波解的基础上研究了怪波的激发,发现对平面波进行周期性扰动可以激发怪波,对平面波进行高斯扰动可以更快地激发怪波,还可以直接在常数项上增加高斯扰动激发怪波.作为一个实例,采用分步傅里叶方法数值研究了在考虑自频移和拉曼增益时怪波的传输特性,自频移使怪波中心发生偏移,拉曼增益使得怪波分裂得更快,而且拉曼增益值越大怪波分裂得越快,但是拉曼增益对怪波的峰值强度没有明显影响.最后数值模拟了相邻怪波之间的相互作用特点,随着怪波之间距离的减小,怪波将合二为一,成为一束怪波,之后再分裂,并分析了拉曼增益和自频移对怪波相互作用的影响.     

便携式无线人体脂肪率测量仪的设计

生物电阻抗法(BIA)是一种安全非侵入式的、结果可靠有效的人体组成成分(脂肪含量)测量方法。以此为原理,设计了一款便携式无线人体脂肪率测量仪。硬件上,系统以高集成化、低功耗的阻抗测量芯片AD5933为核心,通过蓝牙实现与上位机的无线通信,大大降低了设备的复杂度。软件部分提出一种单频点小阻抗范围的增益系数校准方式,计算量小且容易实现。将新测量仪和欧姆龙体脂仪HBF-358进行对比实验,并作Bland-Altman一致性分析。结果表明,二者的相关系数为0.997。此外,该测量仪还具有易操作、小型化的特点。