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低温分子束外延InGaAs非晶薄膜的微观结构和光学性质 被引量:1
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作者 么艳平 刘春玲 +3 位作者 乔忠良 李梅 高欣 薄报学 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期1450-1453,共4页
采用分子束外延技术制备了单层InGaAs非晶薄膜,Ⅴ/Ⅲ束流比分别为40∶1和60∶1.测试了样品各元素的摩尔百分比及X射线衍射特征,并利用场发射扫描电镜观察了样品的表面形貌。由X射线衍射数据计算了径向分布函数和双体相关函数,并分析了... 采用分子束外延技术制备了单层InGaAs非晶薄膜,Ⅴ/Ⅲ束流比分别为40∶1和60∶1.测试了样品各元素的摩尔百分比及X射线衍射特征,并利用场发射扫描电镜观察了样品的表面形貌。由X射线衍射数据计算了径向分布函数和双体相关函数,并分析了样品中距中心原子最近邻原子的平均距离、最近邻原子的配位数和短程有序畴。同时,由透射谱计算了材料的近红外吸收系数,计算出两片InGaAs非晶薄膜样品的光学带隙分别为0.886 eV和0.822 eV. 展开更多
关键词 半导体技术 InGaAs非晶薄膜 径向分布函数 吸收系数 光学带隙
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无损耗型及损耗型分布布拉格反射镜光学特性的传输矩阵理论分析及优化(英文) 被引量:1
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作者 王云华 薄报学 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期184-191,共8页
利用传输矩阵理论对无光学损耗和有光学损耗的分布布拉格反射镜(Distributed Bragg reflector,DBR)分别进行了结构分析与优化。在光场正入射条件下,对具有HL、HLH、LH及LHL结构的DBR内部光场分布情况进行了模拟分析和实验验证。结果表明... 利用传输矩阵理论对无光学损耗和有光学损耗的分布布拉格反射镜(Distributed Bragg reflector,DBR)分别进行了结构分析与优化。在光场正入射条件下,对具有HL、HLH、LH及LHL结构的DBR内部光场分布情况进行了模拟分析和实验验证。结果表明:光场正入射到DBR后,在HL及HLH型DBR结构内部的光场分布最弱。当组成DBR的材料层消光系数为0.01时,HL及HLH型DBR内部产生的能流密度吸收量最小,为其他结构的10%左右,材料吸收引起的中心波长反射率降低仅为3.6%;而LH及LHL型DBR结构由于材料吸收而导致反射率降低29.2%。因此,采用高折射率材料层作为DBR结构的第一层有利于提高DBR反射率,降低光学吸收。最后,通过MOCVD外延生长了具有HL结构的吸收型Al0.12Ga0.88As/Al0.9Ga0.1As DBR结构,并对其反射特性进行了测试。 展开更多
关键词 传输矩阵法 分布布拉格反射器 光场分布 反射光谱
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ZnSe光学薄膜对GaAs表面特性的影响
3
作者 李再金 李特 +6 位作者 芦鹏 王勇 李林 曲轶 薄报学 刘国军 马晓辉 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期368-370,共3页
GaAs基半导体激光器芯片在空气中解理后,解理腔面会被空气氧化形成腔面缺陷,在腔面形成的缺陷严重影响了器件的寿命。用GaAs衬底表面模拟半导体激光器的解理腔面,研究了不同的光学薄膜对GaAs表面特性的影响。研究结果表明暴露在大气中的... GaAs基半导体激光器芯片在空气中解理后,解理腔面会被空气氧化形成腔面缺陷,在腔面形成的缺陷严重影响了器件的寿命。用GaAs衬底表面模拟半导体激光器的解理腔面,研究了不同的光学薄膜对GaAs表面特性的影响。研究结果表明暴露在大气中的GaAs表面会形成Ga2O3、As2O3和As2O5缺陷。在表面镀含氧光学膜的GaAs表面上会形成少量Ga2O3缺陷,不形成As2O3和As2O5缺陷,在表面镀ZnSe光学薄膜的GaAs表面没有形成Ga2O3缺陷,也没有形成As2O3和As2O5缺陷。在GaAs表面上蒸镀ZnSe光学薄膜能有效地抑制GaAs表面缺陷的形成,提高半导体激光器的寿命。 展开更多
关键词 半导体激光器 GAAS表面 缺陷 ZNSE
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LD端面泵浦Nd:YAG激光器耦合光学系统的设计 被引量:3
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作者 薛珮瑶 何燕波 +1 位作者 薄报学 高欣 《长春理工大学学报(自然科学版)》 2008年第1期89-91,共3页
应用几何光学的方法,设计了用于半导体激光光束快轴和慢轴准直并聚焦的光学系统,并用ZEMAX光学设计软件给出了模拟结果。该系统由四个柱面微透镜组成。快轴方向采用椭圆柱透镜和圆柱透镜,慢轴方向采用两个圆柱透镜,实现了在对半导体激... 应用几何光学的方法,设计了用于半导体激光光束快轴和慢轴准直并聚焦的光学系统,并用ZEMAX光学设计软件给出了模拟结果。该系统由四个柱面微透镜组成。快轴方向采用椭圆柱透镜和圆柱透镜,慢轴方向采用两个圆柱透镜,实现了在对半导体激光光束准直(光束快轴方向得发散角由原来的30度减小到3.3度,慢轴方向由原来的10度减小到1.5度)的基础上聚焦光斑半径为86 m,满足了腔内泵浦光束的模式与振荡光模式的匹配,当泵浦光功率为1.8W时,获得100mW的473nm波长的TEM00模激光输出,总的光-光转换效率为5.6%。 展开更多
关键词 半导体激光器 准直光学系统 聚焦光学系统
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气体压强对非晶InGaAs薄膜光学常数的影响
5
作者 陈甫 位永平 +3 位作者 么艳平 邓敏 曲博文 薄报学 《长春理工大学学报(自然科学版)》 2010年第1期51-53,7,共4页
论述一种用透射谱包络线法计算非晶薄膜的折射率、消光系数和光学带隙的方法。通过正交实验确定除压强之外的工艺参数,研究压强的改变对薄膜主要光学常数的影响,运用最小二乘法、内插值法在matlab编程基础上,拟合出光学常数曲线,借由观... 论述一种用透射谱包络线法计算非晶薄膜的折射率、消光系数和光学带隙的方法。通过正交实验确定除压强之外的工艺参数,研究压强的改变对薄膜主要光学常数的影响,运用最小二乘法、内插值法在matlab编程基础上,拟合出光学常数曲线,借由观察曲线的特点,分析在低工作气压下,气压的改变对光学常数的影响。 展开更多
关键词 光学常数 包络线法 折射率 消光系数 光学带隙
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970 nm高功率光栅外腔可调谐半导体激光器 被引量:1
6
作者 苏鹏 高欣 +3 位作者 张悦 赵仁泽 伏丁阳 薄报学 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期664-672,共9页
宽条形半导体激光器广泛应用于激光泵浦、激光加工等领域。针对宽条型半导体激光器输出光谱宽、调谐范围小的问题,采用衍射效率分别为28%和55%的反射式衍射光栅作为反馈元件构建了宽条形970 nm波长光栅外腔半导体激光器。研究了Littrow... 宽条形半导体激光器广泛应用于激光泵浦、激光加工等领域。针对宽条型半导体激光器输出光谱宽、调谐范围小的问题,采用衍射效率分别为28%和55%的反射式衍射光栅作为反馈元件构建了宽条形970 nm波长光栅外腔半导体激光器。研究了Littrow结构激光器参数对其性能(调谐范围、功率、阈值电流、线宽)的影响。实验结果表明,通过结构优化可得到窄线宽可调谐激光输出,适当地提高温度和使用较高衍射效率的光栅可增加激光器调谐范围,并且较高衍射效率的光栅可降低激光器的阈值电流。基于S偏振入射方式的光栅外腔激光器最大可实现27.87 nm的波长调谐范围,光谱线宽压窄至0.2 nm,输出功率可达1.11 W。 展开更多
关键词 半导体激光器 衍射光栅 波长调谐 阈值电流
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大功率半导体激光光束整形技术及其在泵浦方面的应用 被引量:4
7
作者 薄报学 高鼎三 +2 位作者 宋晓伟 王玲 曲轶 《功能材料与器件学报》 CAS CSCD 2000年第3期263-265,共3页
在分析大功率半导体激光器的光束输出特性的基础上,针对Nd:YVO4/KTP腔内倍频激光器的泵浦光源要求,研究了大功率半导体激光器光束输出的多种整形方法,同时比较了不同泵浦光束形状对Nd:YVO4/KTP腔内倍频激光器输出效率的影响。
关键词 光束整形 半导体激光器 腔内倍频 转换效率 泵浦
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(001)InP晶片[110]及[1 0]取向的最新判别法
8
作者 薄报学 衣茂斌 高鼎三 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 1989年第4期36-37,共2页
本文提出了一种判别(001)晶片[110]和[ ]方向的简便方法。将去掉机械划痕的 InP 衬底放入浓 HCl,发现腐蚀出的条形沟方向是和片子的[110]方向一致。并对腐蚀沟的形成做了初步分析。
关键词 INP晶片 腐蚀 取向 半导体器件
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百瓦级多芯片半导体激光器稳态热分析 被引量:19
9
作者 王文 高欣 +3 位作者 周泽鹏 许留洋 周路 薄报学 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期1438-1443,共6页
半导体激光器在各领域的广泛应用要求其输出功率不断提高,使得多芯片集成封装大功率半导体激光器的发展成为主流之一。针对典型的12只芯片以阶梯形式封装的百瓦级激光器,利用ANSYS软件进行了稳态热分析,模拟得出芯片有源区温度及其热耦... 半导体激光器在各领域的广泛应用要求其输出功率不断提高,使得多芯片集成封装大功率半导体激光器的发展成为主流之一。针对典型的12只芯片以阶梯形式封装的百瓦级激光器,利用ANSYS软件进行了稳态热分析,模拟得出芯片有源区温度及其热耦合温升与热沉结构尺寸变化的关系曲线,分析了该激光器热特性,进而提出一种使芯片散热较好的热沉结构。 展开更多
关键词 百瓦级半导体激光器 ANSYS 有源区 热耦合 热沉
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多线阵半导体激光器的单光纤耦合输出 被引量:20
10
作者 高欣 薄报学 +4 位作者 乔忠良 芦鹏 王玉霞 李辉 曲轶 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1229-1234,共6页
设计并研制了一种多线阵半导体激光器的高亮度光纤耦合输出模块.激光器芯片采用了分子束外延方法生长的宽波导、双量子阱结构AlGaAs/GaAs激光器外延材料,激光器模块采用6只准直的线阵半导体激光器,器件腔长为1.2mm,单个发光单元宽度为10... 设计并研制了一种多线阵半导体激光器的高亮度光纤耦合输出模块.激光器芯片采用了分子束外延方法生长的宽波导、双量子阱结构AlGaAs/GaAs激光器外延材料,激光器模块采用6只准直的线阵半导体激光器,器件腔长为1.2mm,单个发光单元宽度为100μm,发光单元周期为500μm,单线阵器件包括19个发光单元,单线阵器件的连续输出功率为50W,每只单线阵器件的准直输出光束经过空间合束后再通过光束对称化变换实现了多线阵器件输出的高光束质量功率合成,采用平凸柱透镜实现了合束光束与400μm芯径、数值孔径0.22石英光纤的高效率耦合,整体耦合效率达到65%,最大耦合输出功率达到195W,光纤端面功率密度达到1.55×105W/cm2. 展开更多
关键词 线阵半导体激光器 光纤耦合 空间合束 光束变换
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大功率二极管激光线阵的“smile”测量方法 被引量:12
11
作者 郭林辉 唐淳 +4 位作者 武德勇 高松信 雷军 蒋建锋 薄报学 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期195-198,共4页
二极管激光线阵封装中产生的"smile"现象对激光器的激射特性、寿命、光束质量等都会产生较大的影响。采用高分辨率CCD、快轴准直透镜及柱面透镜组成的单轴放大系统对激光线阵发光单元成像及基于光斑强度求质心的算法实现了二... 二极管激光线阵封装中产生的"smile"现象对激光器的激射特性、寿命、光束质量等都会产生较大的影响。采用高分辨率CCD、快轴准直透镜及柱面透镜组成的单轴放大系统对激光线阵发光单元成像及基于光斑强度求质心的算法实现了二极管激光线阵"smile"的测量。实验结果表明:在阈值电流附近,采用In焊料焊接的器件"smile"小于2μm,讨论了快轴准直透镜、CCD等对实验结果的影响。 展开更多
关键词 二极管激光 激光线阵 “smile”测量 质心算法 快轴准直透镜
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高功率半导体激光器技术发展与研究 被引量:13
12
作者 刘国军 薄报学 +2 位作者 曲轶 辛德胜 姜会林 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第z1期272-274,共3页
高功率半导体激光器及阵列具有可用激光波长丰富、电光转换效率高、调制特性好等许多优点,特别是作为固体激光器和光纤激光器的高效率泵浦源而获得的全固态紧凑型激光器,持续受到极大的关注,得到快速发展。近年来在高功率阵列半导体激... 高功率半导体激光器及阵列具有可用激光波长丰富、电光转换效率高、调制特性好等许多优点,特别是作为固体激光器和光纤激光器的高效率泵浦源而获得的全固态紧凑型激光器,持续受到极大的关注,得到快速发展。近年来在高功率阵列半导体激光器模块化技术、超高效率、高效冷却技术、半导体激光器及阵列的光束质量优化、高效电源驱动技术等方面都取得了长足的进步,促进了其广泛应用。将结合高功率半导体激光国家重点实验室的研究工作,概述近年来国内外半导体激光器技术的研究进展状况和发展趋势。 展开更多
关键词 高功率 半导体激光器 阵列 效率
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基于ZEMAX高功率半导体激光器光纤耦合设计 被引量:11
13
作者 周泽鹏 薄报学 +4 位作者 高欣 王文 许留洋 王云华 周路 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1208-1212,共5页
随着半导体激光器光源在激光加工领域的应用不断拓展,研制高耦合效率的半导体激光器光纤耦合模块变得十分重要。为了进一步提高光纤耦合激光二极管模块的输出功率,本文应用ZEMAX光学设计软件进行仿真模拟,将12只波长为808 nm、输出功率... 随着半导体激光器光源在激光加工领域的应用不断拓展,研制高耦合效率的半导体激光器光纤耦合模块变得十分重要。为了进一步提高光纤耦合激光二极管模块的输出功率,本文应用ZEMAX光学设计软件进行仿真模拟,将12只波长为808 nm、输出功率为10 W的单管半导体激光器通过合束方法高效率耦合进光纤。耦合光纤芯径为150μm、数值孔径为0.22,光纤输出功率为116.2 W,耦合效率为96.8%。 展开更多
关键词 半导体激光器 ZEMAX 高效率 高功率 光纤耦合
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980nm半导体激光器腔面膜钝化新技术 被引量:8
14
作者 李再金 李特 +4 位作者 芦鹏 曲轶 薄报学 刘国军 王立军 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期525-528,共4页
研究了不同腔面钝化方法对980 nm渐变折射率波导结构InGaAs/AlGaAs半导体激光器输出激光功率的影响。将980 nm半导体激光器管芯前后腔面不蒸镀钝化膜与蒸镀Si钝化膜和蒸镀ZnSe钝化膜的方法进行了对比。结果表明,蒸镀ZnSe钝化膜比蒸镀Si... 研究了不同腔面钝化方法对980 nm渐变折射率波导结构InGaAs/AlGaAs半导体激光器输出激光功率的影响。将980 nm半导体激光器管芯前后腔面不蒸镀钝化膜与蒸镀Si钝化膜和蒸镀ZnSe钝化膜的方法进行了对比。结果表明,蒸镀ZnSe钝化膜比蒸镀Si钝化膜的半导体激光器输出光功率提高了11%,比不蒸镀钝化膜的半导体激光器输出激光功率提高了42%。不蒸镀钝化膜的半导体激光器的失效电流为4.1 A,蒸镀Si钝化膜的半导体激光器的失效电流为5.1 A,蒸镀ZnSe钝化膜的半导体激光器的失效电流为5.6 A。对半导体激光器失效的原因进行了分析。在半导体激光器前后腔面蒸镀ZnSe钝化膜能有效地提高器件的输出光功率。 展开更多
关键词 半导体激光器 腔面 钝化
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1.06μm InGaAs/InGaAsP量子阱半导体激光器的温度特性 被引量:6
15
作者 李再金 芦鹏 +4 位作者 李特 曲轶 薄报学 刘国军 马晓辉 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期647-650,共4页
研究了1.06μm InGaAs/InGaAsP量子阱半导体激光器厘米bar模块的温度特性,测试分析了该模块的输出光功率、阈值电流、转换效率和光谱随注入电流及管芯温度变化的特性。结果表明,器件在15~55℃范围内所测的输出光功率由40.7 W降低到29.4... 研究了1.06μm InGaAs/InGaAsP量子阱半导体激光器厘米bar模块的温度特性,测试分析了该模块的输出光功率、阈值电流、转换效率和光谱随注入电流及管芯温度变化的特性。结果表明,器件在15~55℃范围内所测的输出光功率由40.7 W降低到29.4 W,阈值电流由9.29 A升高到17.24 A,转换效率由54.22%降低到37.55%,光谱漂移为0.37 nm/℃,特征温度为68.6 K。实验结果表明,为保持器件性能的稳定,在实际应用过程中应该使器件的温度控制在15~25℃范围内。 展开更多
关键词 半导体激光器 1.06μm 阈值电流 温度特性
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基于多波长布里渊光纤激光器的温度传感特性 被引量:7
16
作者 贾青松 王天枢 +3 位作者 王振 陈博文 薄报学 姜会林 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期585-589,共5页
为了在高腐蚀、高辐射和强电磁干扰等复杂环境下实现对温度的精确测量,设计并实验了一种基于传感多波长布里渊光纤激光器(MBFL)和参考MBFL的高灵敏度全光纤温度传感器。理论和实验上分析了布里渊散射光的频移与温度变化之间的关系,根据... 为了在高腐蚀、高辐射和强电磁干扰等复杂环境下实现对温度的精确测量,设计并实验了一种基于传感多波长布里渊光纤激光器(MBFL)和参考MBFL的高灵敏度全光纤温度传感器。理论和实验上分析了布里渊散射光的频移与温度变化之间的关系,根据输出斯托克斯激光信号对拍频所得微波信号的频移变化,测量温度的变化。通过带宽为0.1nm的可调谐光滤波器选择第10阶斯托克斯激光信号对输出,并对其进行拍频探测,实现对传感MBFL周围温度变化的精确测量。通过拍频探测第10阶斯托克斯激光信号对,得出其灵敏度为10.829 MHz/℃。当选用第10阶斯托克斯激光信号对进行温度测量时,温度变化40℃的测量误差约为0.138℃。 展开更多
关键词 布里渊散射 光纤激光器 光纤传感 温度传感
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GaAs表面硫钝化工艺新研究 被引量:6
17
作者 周路 王云华 +4 位作者 贾宝山 白端元 乔忠良 高欣 薄报学 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期376-378,共3页
为得到GaAs表面稳定的钝化层,以(NH4)2S为主要对象,首先研究不同溶剂对钝化效果的影响,得出溶液极性越小,钝化效果越好的结论;研制出一种新的钝化溶液:Se+(NH4)2S+叔丁醇。通过光致发光(PL)谱对比(NH4)2S+去离子水、(NH4)S2+异丙醇、(NH... 为得到GaAs表面稳定的钝化层,以(NH4)2S为主要对象,首先研究不同溶剂对钝化效果的影响,得出溶液极性越小,钝化效果越好的结论;研制出一种新的钝化溶液:Se+(NH4)2S+叔丁醇。通过光致发光(PL)谱对比(NH4)2S+去离子水、(NH4)S2+异丙醇、(NH4)2S+叔丁醇、Se+(NH4)2S+叔丁醇等几种不同含硫溶液钝化GaAs(100)表面的发光特性。通过测试PL发光谱发现,Se+(NH4)2S+叔丁醇溶液处理的GaAs(100)表面发光强度最强,是未做钝化处理的25倍左右。钝化处理后的基片在空气中放置数小时,PL谱未见明显退化。得出Se+(NH4)2S+叔丁醇不论从发光强度还是稳定性来说,都是较为理想的钝化溶液。 展开更多
关键词 砷化镓 钝化 光致发光 非辐射复合
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基于腔面非注入区的半导体激光器的热特性分析 被引量:6
18
作者 王胜楠 薄报学 +3 位作者 许留洋 杜洋 乔忠良 高欣 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期969-973,共5页
利用Ansys有限元分析软件模拟了宽条形激光器腔面在不同生热率条件下对有源区温度的影响,并对带有腔面非注入区的激光器结构进行了热分析,比较了不同长度的非注入区结构的器件的温度特性。腔面的温升对器件可靠性影响极大,计算结果表明... 利用Ansys有限元分析软件模拟了宽条形激光器腔面在不同生热率条件下对有源区温度的影响,并对带有腔面非注入区的激光器结构进行了热分析,比较了不同长度的非注入区结构的器件的温度特性。腔面的温升对器件可靠性影响极大,计算结果表明随着非注入区宽度的增加,芯片前腔面有源区的温度明显降低。结果为采用非注入区结构提高COD阈值功率提供了设计参考。 展开更多
关键词 半导体激光器 ANSYS 非注入区 COD
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多种含硫溶液钝化(100)GaAs表面的实验研究 被引量:4
19
作者 刘春玲 张晶 +4 位作者 么艳平 王玉霞 王春武 王丽娟 薄报学 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期904-906,共3页
为实现GaAs表面的钝化,以Na2S、(NH4)2S、CH3CSNH2为主要研究对象,通过对比实验研究得出较为理想的湿法钝化液。通过光致发光(PL)谱研究了(NH4)2S+叔丁醇、CH3CSNH2+NH4OH、CH3CSNH2+叔丁醇三种不同含硫溶液钝化(100)GaAs表面后的发光... 为实现GaAs表面的钝化,以Na2S、(NH4)2S、CH3CSNH2为主要研究对象,通过对比实验研究得出较为理想的湿法钝化液。通过光致发光(PL)谱研究了(NH4)2S+叔丁醇、CH3CSNH2+NH4OH、CH3CSNH2+叔丁醇三种不同含硫溶液钝化(100)GaAs表面后的发光特性。PL谱测试发现,(NH4)2S+叔丁醇饱和溶液处理过的(100)GaAs表面光致发光强度最强,PL谱的相对发光强度是未做钝化处理的10倍左右。因此得出(NH4)2S+叔丁醇饱和溶液是较为理想的(100)GaAs表面钝化液。 展开更多
关键词 砷化镓 表面钝化 光致发光 非辐射复合
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具有高特征温度的808nm大功率半导体激光器 被引量:5
20
作者 高欣 曲轶 +2 位作者 薄报学 张宝顺 张兴德 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 1999年第6期388-389,392,共3页
研制出利用液相外延方法生长808 nm InGaAsP/GaAs 分别限制单量子阱激光器,其室温连续输出功率达到4 W,室温工作的特征温度达到218 K。
关键词 半导体激光器 液相外延 分别限制单量子阱 特征温度
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