InAs單量子點中級聯(lián)輻射光子的關聯(lián)測量

美國麻省理工學院（mit）電子研究實驗室（rle）、哈佛大學以及奧地利維也納技術大學的科學家們最近研制出了一種由單個光子控制的全光開關．新的全光晶體管有望讓傳統(tǒng)計算機和量子計算機都受益。

提出了一種新型的光纖激光器———量子點光纖激光器(qdfl)。以cdse/zns量子點作為激活增益介質,基于實驗觀測到的量子點的吸收和發(fā)射譜,建立了二能級系統(tǒng)的粒子數(shù)速率方程和光功率傳播方程,并進行數(shù)值求解。應用遺傳算法,以激光輸出功率為目標函數(shù),優(yōu)化得到了qdfl的最佳摻雜濃度、光纖長度、出射鏡反射率和抽運光波長。與傳統(tǒng)的摻釹光纖激光器相比,qdfl摻雜的飽和濃度較低、光纖的飽和長度較短、抽運效率更高。當抽運功率為2w時,模擬計算得到的激光輸出功率可達1.5w。通過多粒度摻雜,單波長的qdfl可發(fā)展為一種新型的多波長激光器。

選用90sr-90yβ放射源照射自制的塑料閃爍探測器,測量了光子在塑料閃爍體內部的傳輸時間,計算出傳輸速率和不確定度,為以后的核物理實驗計算以及閃爍體參數(shù)測量提供相關數(shù)據(jù)參考。

采用毛細玻璃管拼接并拉絲的方法試制成功光子晶體光纖樣品,它由石英纖芯和周圍呈六角形分布的兩圈氣孔組成,氣孔直徑4μm,間距17μm,芯區(qū)直徑30μm。理論模擬和光學實驗均證實此光纖在6328nm以上的波長范圍內為單模光纖

基于折射率匹配耦合原理,提出并設計了一種新型寬帶單偏振單模光子晶體光纖,闡述了工作原理并利用全矢量有限元法對其進行了數(shù)值模擬。當中間纖芯和邊芯之間空氣孔1和2的直徑為2.4μm時,波長在1.26～1.7μm的范圍內,偏振相關損耗大于4.08db/m,單偏振單模的帶寬高達440nm;當空氣孔1和2的直徑為2.6μm時,在波長1.31μm處,x偏振模的限制損耗為26.93db/m,而y偏振模的限制損耗僅為0.01db/m,在波長1.55μm處,x偏振模的限制損耗為38.66db/m,y偏振模的限制損耗僅為0.05db/m。這種光子晶體光纖具有高帶寬特性,并且在1.31μm和1.55μm兩個通信窗口存在高相關偏振損耗。

基于量子點熒光粉白光發(fā)光二極管(wled)是由藍色gan芯片和發(fā)紅光及綠光的cdse/cds/zns量子點(qds)組成。因為cdse量子點的發(fā)射波長可在510~620nm之間調節(jié),導致了其色坐標和色差的可變。采用的cdse量子點是在制備無機前驅體和非配位溶劑的基礎上通過合成方法得到的。實驗證實溫暖和寒冷白光輻射是由于色溫在4000~9000k區(qū)間變化;不同的偏置電壓導致了顏色坐標的變化,增加工作時間在90min內對白光發(fā)射的穩(wěn)定性進行分析得到穩(wěn)定光譜。

為了滿足中紅外一氧化碳檢測中分布反饋量子級聯(lián)激光器的驅動要求,設計并實現(xiàn)了一種專用型脈沖驅動電源.首先,研制了高穩(wěn)定的供電系統(tǒng)和完善的保護系統(tǒng),顯著提高了驅動脈沖的質量并保證了電源工作的可靠性;其次,依據(jù)"多級隔離"的思想設計了電源各功能電路,很大程度上提高了驅動電源的抗干擾能力;同時,將深度電壓負反饋與比例-積分-微分控制算法相結合,有效提高了輸出電流的穩(wěn)定度.利用該驅動電源對中科院半導體所研制的波長為4.76μm的分布反饋量子級聯(lián)激光器做了驅動測試.實驗結果表明,在長時間(200h)運行中,系統(tǒng)驅動電流的穩(wěn)定度為2.5×10-5,線性度為0.004%,滿足分布反饋量子級聯(lián)激光器的驅動要求,為中紅外一氧化碳的可靠檢測提供了保障.

量子點紅外探測器是近年來出現(xiàn)的一種新型低維納米結構探測器,因其優(yōu)越的特性引起了人們的廣泛關注。本文給出了一種估算量子點紅外探測器光電流的方法,并以此為基礎,進一步研究了探測器結構對光電流性能的影響。結果顯示,當結構參數(shù)層內量子點密度和量子點橫向尺寸的取值都比較小時,探測器能獲得一個高的光電流。

光子晶體光纖以其靈活的結構設計和高非線性、平坦色散、高雙折射等獨特光學特性吸引了越來越多的關注。簡單介紹了光子晶體光纖的分類,導光機理,詳細討論了其相關光學特性,最后介紹了光子晶體光纖的研究進展。

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設計了一種聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)基的單偏振單模(spsm)微結構聚合物光纖(mpof)。利用全矢量有限元法和光束傳播法相結合分析了這種光纖的偏振特性和約束損耗。通過優(yōu)化光纖結構參數(shù),發(fā)現(xiàn)在0.51μm～0.62μm的可見光波長范圍,由于基模兩個正交偏振模的截止波長不同,這種微結構聚合物光纖只能傳輸基模中的一個偏振模,從而實現(xiàn)單偏振單模運轉。該11圈圓空氣孔六角排列光纖結構的傳導偏振模在0.57μm波長處約束損耗僅為1.13db/m,這種低損耗的單偏振單模微結構聚合物光纖可有效消除傳統(tǒng)保偏光纖固有的偏振串擾和偏振模色散。

光子晶體光纖獨特的結構和導模機制使它具有其他普通光纖無法比擬應用前景。本文對晶體光纖的定義、分類、特性和目前的研究情況做了詳細的分析。

半導體基中遠紅外探測器在成像、傳感、國家安全以及國防領域具有廣泛的應用背景。目前,在這個領域最主流的技術之一是量子阱紅外探測器(qwips)。傳統(tǒng)的量子阱紅外探測器往往存在較大的暗電流和較低的工作溫度等限制。量子級聯(lián)探測器(qcds)是一種新型的光伏型量子阱紅外探測器。其工作原理基于電子吸收光子后在量子阱的子帶間躍遷并且激發(fā)態(tài)電子通過人工設計的勢能階梯形成無需外加偏置電壓的定向輸運。這種基于新原理的紅外探測器一經出現(xiàn)便引起人們高度的關注并經歷了快速的發(fā)展。文中介紹了中國科學院半導體所在量子級聯(lián)探測器研究方面的最新成果。

使用脈寬為1.6ps的脈沖光抽運0.6m長的光子晶體光纖,測量由光纖中自發(fā)四波混頻過程所產生光子對的頻譜,并利用所獲得的相位匹配數(shù)據(jù)確定了待測光纖的色散。當抽運光的中心波長以1nm的步長,在1037～1047nm的范圍內變化時,通過可調諧濾波器和單光子探測器測量光子晶體光纖產生的信號和閑頻光子對的頻譜,從而獲得11組四波混頻相位匹配數(shù)據(jù)。然后使用階躍有效折射率模型對所獲得的相位匹配數(shù)據(jù)進行擬合,得出待測光子晶體光纖的纖芯半徑和包層空氣比的有效值分別為0.949μm和29.52%,并在此基礎上計算了光纖的色散及全頻譜范圍內的四波混頻相位匹配曲線。實驗結果顯示,曲線預測值與實測值之間誤差小于0.1%。

關于lcd量子點oled三種技術的優(yōu)勢和缺點對比 最近的顯示器行業(yè)，量子點顯示技術大火，各大廠商們趨之若鶩，紛紛開始 生產量子點顯示器，但顯示器行業(yè)不可能一蹴而就，量子點顯示器橫空出世，究竟好不好， 歷不厲害，今天就深入淺出的帶大家來看看什么是量子點，什么是量子點顯示 器。 最近的顯示器行業(yè)，量子點顯示技術大火，各大廠商們趨之若鶩，紛紛開始生產量子點顯 示器，但顯示器行業(yè)不可能一蹴而就，量子點顯示器橫空出世，究竟好不好，歷不厲害， 今天就深入淺出的帶大家來看看什么是量子點，什么是量子點顯示器。 什么是量子點 首先，我們需要了解什么是量子點（qd）。量子點是非常小的半導體顆粒，只有幾納米大 小，如此小，以致它們的光電性質不同于較大顆粒的光電性質。 發(fā)光原理是通過電或光對量子點材料施加刺激，量子點的材料將發(fā)射特定頻率的光，并且 這些頻率可以通過改變量子點的尺寸大小和形狀進行改變

據(jù)有關媒體報道，近日，日本東京都市大學綜合研究所研究人員成功開發(fā)出采用鍺（ge）量子點的硅發(fā)光元件。

設計并制備了一套基于超導nbn薄膜材料的紅外單光子探測器,以及其相應的檢測電路和光路系統(tǒng)等,并將該探測系統(tǒng)應用于波長為1550nm的光子探測.通過實驗和計算分析了該器件的動態(tài)電感、光響應、暗計數(shù)、脈沖重復速率和量子效率等參數(shù).分析表明,該探測系統(tǒng)可用于紅外單光子計數(shù),具有暗計數(shù)低、重復速率快等特點,在眾多鄰域具有重要的應用前景.

為了表征噪聲對量子點紅外探測器性能的影響,本文推導了噪聲的理論模型.該模型通過考慮納米尺度電子傳輸和微米尺度電子傳輸對激發(fā)能的共同影響,并結合噪聲增益,實現(xiàn)了對噪聲的估算.得到的結果與實驗的數(shù)據(jù)相比,顯示了很好的一致性,從而驗證了這個模型的正確性.

利用微加工技術,在soi上制作出了高q值的光子晶體微腔,q值可以達7×10~4以上,為后續(xù)的光與物質相互作用和量子信息方面的實驗奠定了基礎.實驗結果與理論模擬符合得較好.通過三維時域有限差分法模擬,得到光子晶體微腔的q值為1.2×10~5左右.

提出了一種調節(jié)液晶光子晶體光子帶隙的方法。二維三角介質柱形光子晶體位于2塊熔凝石英片之間,在介質柱之間填充各向同性排列的液晶,受偏振紫外光照射后,光誘導液晶分子定向排列,通過光誘導液晶分子取向改變液晶的折射率。數(shù)值模擬結果表明:通過外界光場控制所填充的向列相液晶分子的方向可以對這種二維三角形介質柱光子晶體的禁帶結構進行調節(jié)。該可調光子晶體可控制波導中tm模和te模的選擇性傳輸,因而可應用于制作全光光開關。

異質結光敏晶體管(hpt)是一種具有內部電流增益的光電探測器,且與異質結雙極晶體管(hbt)的制作工藝完全兼容。利用超高真空化學氣相淀積(uhv/cvd)方法在hbt晶體管的基區(qū)和集電區(qū)間加入多層ge量子點材料作為光吸收區(qū)。tem和dcxrd測試結果表明,生長的多層ge量子點材料具有良好的晶體質量。為了提高hpt的發(fā)射極注入效率,采用高摻雜多晶硅作為發(fā)射極,并制作出兩端hpt型ge量子點探測器。室溫條件下的測試結果表明,hpt型量子點探測器具有低的暗電流密度和高的反向擊穿電壓。-8v偏壓下,hpt型量子點探測器在1.31μm和1.55μm處的響應度分別為4.47ma/w和0.11ma/w。與縱向pin結構量子點探測器相比,hpt型量子點探測器在1.31μm和1.55μm處的響應度分別提高了104倍和78倍。

美國倫斯勒理工學院的研究人員開發(fā)出了一種基于納米技術的新型量子點紅外探測器(qdip)。這種以金為主要材料的新型元件可大幅提高現(xiàn)有紅外設備的成像素質,將為下一代高清衛(wèi)星相機和夜視設備的研發(fā)提供可能。