长波长大应变InGaAs/InGaAsP分布反馈激光器的材料生长与器件制备

采用低压金属有机化合物气相沉积法(LP-MOCVD)生长并制作了1.6—1.7μm大应变InGaAs/InGaAsP分布反馈激光器.采用应变缓冲层技术，得到质量良好的大应变InGaAs/InP体材料.器件采用了4个大应变的量子阱，加入了载流子阻挡层改善器件的温度特性.1.66μm和1.74μm未镀膜的3μm脊型波导器件阈值电流低(小于15mA)，输出功率高(100mA时大于14mW).从10—40℃，1.74μm激光器的特征温度T₀=57K，和1.55μm InGaAsP分布反馈激光器的特征温度相当. 关键词： MOCVD InGaAs/InGaAsP 应变量子阱 分布反馈激光器     

一种含有亚微米孔洞的新型微孔磷酸盐晶体材料的合成及其生长机理

采用水热法成功地合成了一种含有亚微米级孔洞的微孔磷酸盐晶体材料(记为HAP-TAP),其形貌特征是:六棱柱形的晶体表面分布着大量0.4～0.8μm的亚微米级孔洞,孔洞内长有片层状晶体.在样品晶化的过程中,通过控制合成时间,获得了纯六棱柱形晶体的大单晶(记为HAP).使用扫描电子显微镜(SEM)、粉末X射线衍射(XRD)、红外光谱和电子能谱(EDX)对HAP-TAP独特形貌的形成机理进行了研究和揭示.HAP的单晶XRD数据表明,HAP是一种具有二维空旷骨架结构的新型微孔磷酸铝晶体,其分子式为Al5(OH)2(PO4)7(C2N2H10)3.0.5H2O.EDX分析结果表明,生长于六棱柱形晶体孔洞内的片层状晶体为磷酸钛铝材料.     

Pt/MIL-101(Cr)在肉桂醛选择性加氢反应中的催化性能

采用简单易行的浸渍法将Pt纳米粒子负载到MIL-101(Cr)上, 制备了Pt/MIL-101(Cr)催化剂, 并对其在肉桂醛选择性加氢反应的催化性能进行了研究。XRD、N₂吸附、TEM和催化性能的研究结果表明, Pt的负载量对负载于MIL-101(Cr)上Pt纳米粒子的尺寸及所制备催化剂对肉桂醇的选择性有很大影响。低Pt负载量(1.0wt%)的Pt/MIL-101(Cr)较其他MOFs和无机材料在肉桂醛选择性加氢反应中表现出了高的催化性能, 在优化的反应条件下肉桂醛转化率和对肉桂醇的选择性可分别达96.5%和86.2%。Pt/MIL-101(Cr)催化剂具有良好的稳定性。Pt/MIL-101(Cr)所表现出的优良的催化性能同MIL-101(Cr)载体的孔道结构及其表面性质密切相关。     

用于产生微波信号的分布反馈激光器与Y形波导单片集成器件的研究

设计并制作了一种在Y形波导的两个分支上集成分布反馈(distributed feedback,DFB)激光器的单片集成器件.DFB激光器的布拉格光栅一次曝光形成,具有相同的光栅周期.当注入电流分别单独加载到两段DFB激光器之上时,从Y形波导端输出光波长在1565nm附近,边模抑制比大于30dB.当大于阈值且相差大于20mA的两个电流同时加载到两段DFB激光器上时,从Y形波导端输出的光谱具有双模分布,双模频率的差值可以拍频产生微波频段的信号.通过调节两段DFB的注入电流,微波信号的频率可以在13～42GHz之间快速连续调谐.这种基于Y形波导的两段DFB并联的拍频光源比传统的双段级联DFB器件有较好的光学和电学隔离,可以作为光学拍频源的一种新的实现方法.     

选择外延技术研制1.5μm DFB激光器和自对准模斑转换器集成器件

利用选择外延技术研制了1.5μm DFB激光器和自对准模斑转换器单片集成器件.激光器的上限制层与垂直方向上楔型波导的模斑转换器同时选择性生长 ,这样的方法不仅可以分别优化有源区和模斑转换器的材料,同时可以降低选择性生长对接结构的难度.所研制集成器件的阈值为4.4mA,在49.5mA下的输出功率为10.1mW,边模抑制比为33.2dB,垂直方向和水平方向上的远场发散角分别为9°和15°,1dB偏调容差分别为3.6μm和3.4μm.     

选择外延MOCVD研制DFB激光器和模斑转换器集成器件

研究了利用选择外延生长的InGaAsP材料的厚度增强因子和带隙波长的性质,最大的厚度增强因子为2.9.利用选择外延技术研制的DFB激光器和模斑转换器的集成器件,阈值为10.8mA-在60mA下输出功率为10mW,边模抑制比为35.8dB,垂直方向上的远场发散角从34°减少到9°,垂直方向上的1dB偏调容差为3.4μm.     

AlInAs氧化物限制1.3μm低阈值边发射激光器

研究制作了一种利用AlInAs氧化物作为限制的1.3μm边发射AlGaInAs多量子阱激光器.有源层上方和下方的AlInAs波导层被氧化作为电流限制层.这种结构提供了良好的侧向电流限制和光场限制.当电流通道为5μm宽时,获得了12.9mA的阈值电流和0.47W/A的斜率效率.与具有相同宽度的脊条的脊波导结构的激光器相比,这种AlInAs氧化物限制的激光器的阈值电流降低了31.7%,斜率效率稍微有所提高.低阈值和高效率的特性表明,氧化AlInAs波导层能够提供良好的侧向电流限制.这种AlInAs氧化物限制的激光器垂直方向的远场半高全宽角为36.1°,而水平方向的是21.6°,表明AlInAs氧化物对侧向光场也有很强的限制能力.     

Wide-Band Polarization-Insensitive High-Output-Power Semiconductor Optical Amplifier Based on Thin Tensile-Strained Bulk InGaAs

A polarization-insensitive semiconductor optical amplifier (SOA) with a very thin active tensile-strained InGaAs bu/k has been fabricated.The polarization sensitivity of the amplifier gain is less than 1 dB over both the entire range of driving current and the 3dB optical bandwidth of more than 8Onto.For optical signals of 1550nm wavelength,the SOA exhibits a high saturation output power 7.6dBm together with a low noise figure of 7.SdB, fibre-to-fibre gain of 11.5dB,and low polarization sensitivity of 0.5dB.Additionally,at the gain peak 1520nm,the fibre-to-fibre gain is measured to be 14.1 dB.     

宽带偏振不灵敏InGaAs半导体光放大器

采用压应变InGaAs量子阱和张应变InGaAs准体材料交替混合的有源结构，研制了宽带偏振不灵敏的半导体光放大器．此放大器在100～250mA的工作电流范围内，获得了大于70nm的3dB光带宽；在0～250mA工作电流和3dB光带宽波长范围内，偏振灵敏度小于1dB．对于1.55μm的信号光，在200mA的注入电流下获得了15.6dB的光纤到光纤的增益、小于0.7dB的偏振灵敏度和4.2dBm的饱和输出功率．     

Pt/MIL-101(Cr)在肉桂醛选择性加氢反应中的催化性能

采用简单易行的浸渍法将Pt纳米粒子负载到MIL-101(Cr)上,制备了Pt/MIL-101(Cr)催化剂,并对其在肉桂醛选择性加氢反应的催化性能进行了研究。XRD、N₂吸附、TEM和催化性能的研究结果表明,Pt的负载量对负载于MIL-101(Cr)上Pt纳米粒子的尺寸及所制备催化剂对肉桂醇的选择性有很大影响。低Pt负载量(1.0%)的Pt/MIL-101(Cr)较其他MOFs和无机材料在肉桂醛选择性加氢反应中表现出了高的催化性能,在优化的反应条件下肉桂醛转化率和对肉桂醇的选择性可分别达96.5%和86.2%。Pt/MIL-101(Cr)催化剂具有良好的稳定性。Pt/MIL-101(Cr)所表现出的优良的催化性能同MIL-101(Cr)载体的孔道结构及其表面性质密切相关。