激光二极管腔体有源区长度的优化设计

由激光二极管(LD)输入、输出的关系,得到激光器腔体参数与注入电流的关系,进而给出在设计激光器时遇到的相关限制的方程,以及LD电流与某种形式的电流增益转换因子的关系,根据增益曲线上的最佳工作点可优化腔体长度参数.讨论了共面LD在固定总腔长、固定无源区长度、固定有源与无源区的长度比等条件下有源区长度的优化.     

InGaAsP多量子阱结构激光器阱数设计与制备

针对目前多量子阱激光器结构设计中，忽略了载流子在每个阱内的注入不均匀性的问题，从油松方程和电流连续方程出发，提出每个阱单独考虑的计算方法，从而比较精确地计算出多量子阱激光器的净增益，给出多量子阱激光器的最佳阱数选择，根据设计结果，生长了ＩｎＧａＡｓＰ分别限制量子阱结构．利用质子轰击制得条形量子阱激光器，实现室温连续工作．阈值电流为６０ｍＡ，激射波长为１．５２μｍ，单面输出外微分量子效率为３６％．     

InGaAs/InP量子阱和量子线的光学性质

采用有效质量理论６带模型,研究量子结构变化对Ｉｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓ／ＩｎＰ量子阱和量子线光学性质的影响。计算结果表明量子线结构可以更低的注入电子浓度下,得到更高的光学增益,而且具有光学各向异性。说明量子线结构比量子阱结构提高量子激光器光学性能。     

量子阱器件的发展及其应用

随着半导体量子阱材料的发展，量子阱器件广泛应用于各种领域。本文主要介绍量子阱的基本原理，重点从量子阱材料．量子阱激光器、量子阱虹外探测器、量子阱LED、量子阱光集成器件等方面介绍量子阱理论在光电器件方面的发展及其应用。     

对称耦合量子阱能级特性研究与量子阱结构优化

采用无限深势阱模型分析对称耦合量子阱中最低子能级的形成,并利用二能级体系理论给出对称耦合量子阱中各子能级随外电场的变化规律。根据理论分析,指出了对称耦合量子阱在量子阱光开关应用中的优势和不足,并提出了一种新的耦合量子阱结构——准对称耦合量子阱。     

量子阱超晶格和量子阱线超晶格中的极化激元

量子阱超晶格和方形截面量子阱线超晶格中极化激元的色散关系被详细讨论．在量子阱超晶格和量子阱线超晶格中，我们得到了四支（不是两支）极化激元模．     

渐变方式对量子阱激光器电流注入效率的影响

通过在量子阱激光器中的分别限制结构层引入4种不同的渐变方式,即线性渐变、抛物线渐变、扩散渐变以及高斯渐变,利用电流连续方程、泊松方程以及边界条件进行数值计算,得到了在不同渐变方式下器件的电流注入效率与注入载流子密度、有源层厚度及渐变长度的关系.     

应用LP—MOCVD方法研制InGaAs／InP应变量子阱LD

利用低压－金属有机化合物蒸汽沉积（ＬＰ－ＭＯＣＶＤ）的方法研究在生长过程中温度和时间对ＰＮ结结位的影响,并用它来控制ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰ量子阱激光器的ｐ－ｎ结结位．探讨在ＩｎＰ材料中使用ＤＥＺｎ和Ｈ２Ｓ做掺杂源时,Ｐ型和Ｎ型的杂质浓度和ＰＮ结控制的条件,得出在０．５％压缩条件下有源区阱层ＩｎＧａＡｓ和ＩｎＰ的应变量子阱激光器（ＬＤ）．当激光器实现室温脉冲激射时,可获得峰值功率＞１０６ｍＷ、阈值电流密度为２．６ｋＡ／ｃｍ２的应变量子阱激光器     

纤锌矿GaN／A1N量子阱中束缚极化子能量

采用改进的Lee-Low-Pines（LLP）变分方法,处理纤锌矿GaN／A1N量子阱材料中电子与受限长波光学声子的相互作用,给出束缚极化子基态能量和结合能随量子阱宽度L的变化关系．在数值计算中考虑了纤锌矿GaN和A1N构成的方量子阱材料中长波光学声子模的各向异性．结果表明,束缚极化子基态能量和结合能随阱宽L的增大而减小,阱宽较小时减小的速度比较快,阱宽较大时减小的速度比较慢,,最居缓慢地接近GaN体材料中的三维值．纤锌矿GaN／A1N量子阱材料中电子一声子相互作用对束缚极化予能量韵贡献比较大,该值远大于闪锌矿GaAs／AIAs量子阱材料中的相应值．作为对比,给出闪锌矿GaN／A1N量子阱材料中束缚极化子基态能量和结合能随阱宽的变化关系。     

GaN LED量子阱光发射模型

在分析GaN LED量子阱结构对载流子限制和俘获的基础上,考虑量子限制Stark效应和Franz-Kddysh效应,提出了一种基于InGaN有源区的载流子复合及光发射模型.模拟结果表明LED的光发射效率和波长依赖于有源区In组分变化引起的势能涨落和阱尺寸,并得到LED发光波长红移的原因为：非故意掺杂引入新的施主能级和受主能级,新能级之间以小于带隙的能量跃迁;Franz-Keldysh效应随阱厚的增加而加强;压电极化和自发极化形成的内电场在空间上将电子和空穴隔开,但电子和空穴波函数的交叠允许它们在较低的能级上辐射复合;以及带边吸收的影响.     

InGaN/GaN耦合量子阱结构光电性质改善的物理机制

利用数值模拟方法,研究InGaN/GaN耦合量子阱结构光电性质相对传统量子阱结构光电性质改善的物理机制。模拟结果显示,与InGaN/GaN传统量子阱相比,耦合量子阱结构的电压 电流特性得到有效改善,获得较高发光强度和光输出功率。其光电性质改善的主要机制是:InGaN/GaN耦合量子阱结构能够减小电场强度、势垒高度和厚度,从而加强阱中载流子隧穿效应,改善有源区载流子分布均匀性,同时,阱层中电子 空穴波函数重叠率也得到提高。     

基于相对论量子亏损理论的类氦离子

依据离子能级的相对论量子亏损理论,给出了类氦离子电离能的一种表达式。根据原子序数6至15的类氦离子电离能的实验数据,对其电离能表达式中的量子数亏损及屏蔽电荷数进行了拟合,得到类氦离子电离能与原子序数的关系式,依据该关系式计算的电离能理论值与已有实验值符合得很好。推算了原子序数16至39的类氦离子的电离能,并与其他方法的计算结果进行了对比分析。     

关于属性G-(g-)量子文法与属性量子自动机

为了提高量子文法的描述能力，较好地克服上下文有关文法的难点，引入了属性G－（g-）量子文法、（广义）属性量子自动化等概念，进而研究了它们之间的关系，即：对每一给定的属性G－（g-）量子文法， 都可以构造出一个广义属性量子自动机Q，使得它们所接受的语言集相等，反之亦然。从而达到了自动识别属性G－（g-）量子语言的目的。     

基于微腔中自生长量子点的量子光信息存储

提出一个基于微型圆盘光学谐振腔（microdisk structure cavity）中自生长量子点的量子光信号存储方案,该方案利用量子光场和量子点系综自旋态之间的Raman过程来实现长时间的量子光信号存储.该方案的主要优势在于：使用全光学Raman过程来耦合光信号和腔中量子点的导带能级,使系统有可能存在较长的相干时间.此外,这种微腔中自生长量子点的工艺比较成熟,使该方案便于实验上实现、控制和大规模集成.     

外磁场中介观金属环的量子电流和能谱及其量子涨落

针对处于外磁场中的介观金属环系统,假设在电荷空间中具有变换的对称性,通过求解本征值方程给出系统的量子电流、能谱关系;利用最小平移算符的性质等,计算介观金属环中电流和能量的量子涨落.研究介观金属环中量子电流、量子能谱的性质,分析影响量子涨落的因素.结果表明,量子电流、量子能谱不仅与外磁场、介观金属环电参数有关,而且还明显地依赖于电荷的量子化性质.     

有限厚势垒量子阱中杂质态结合能

利用变分法对有限厚势垒GaAs/AlxGa1-xAs量子阱结构中杂质态结合能进行数值计算,给出杂质态结合能随阱宽、垒厚和杂质位置的变化关系,且与无限厚势垒情形进行比较.结果表明,有限厚势垒杂质态结合能明显小于无限厚势垒情形.同时,在中间阱宽时,这两种情形的杂质态结合能差别最大,在宽阱时,差别最小.此外,还考虑电子有效质量、材料介电常数及禁带宽度随流体静压力变化对杂质态结合能的影响.     

量子信息技术

量子特性在信息领域有着独特的功能,在提高运算速度、确保信息安全、增大信息容量和提高检测精度等方面有望突破现有经典信息系统的极限。量子信息科学正是由量子力学与信息科学相结合的一门学科。近年来量子信息在理论、实验和应用领域都取得重要突破。量子通信在一定程度上已经实现了商业应用并具有广阔的市场应用前景;量子计算机具有目前的计算机从原理上所不可能具有的无与伦比的威力,但目前尚未真正意义上的量子处理器的技术实现,基于量子光学和固态体系的量子处理器的研究大有可为。     

细胞骨架微管中一种可能的量子计算

微管是细胞骨架中的重要组成部分和功能组件，其中充满了液体水．该文基于腔量子电动力学描述了微管中水的电偶极子与电磁辐射场的相互作用，并论述了基于量子力学原理的量子计算，探讨了微管实现量子计算的一种可能机理．     

有限深量子阱中极化子束缚能

本文用改进的Ｌｅｅ－Ｌｏｗ－Ｐｉｎｅｓ变分法研究了界面光学声子，局域体光学声子以及半无限体光学声子对有限深量子阱中极化子束能的影响，得到了电子束缚态能量和极化子束缚能的解析表达式。