垂直腔面发射激光器的原理与设计

阐述了垂直腔面发射激光器（VCSEL）的工作原理及器件的设计方案,并设计出激射波长为980nm,InGaAs/GaAs多量子阱作为发光材料,氧化物限制电流,衬底面出光的基横模低阈值的器件结构。     

光泵浦半导体垂直外腔面发射激光器的原理与应用

光泵浦半导体垂直外腔面发射激光器(OPS-VECSEL)是二极管泵浦的多量子阱增益介质半导体激光器。近年来,光泵浦垂直外腔面发射激光器作为半导体能带工程的新成果,在理论和实验方面均取得了令人触目的进展。该器件具有较高的输出功率、卓越的光束质量和紧凑的结构。薄片式的激活介质避免了棒状介质的热透镜效应,周期性共振增益(PRG)结构提高了多量子阱内的受激辐射截面,分布布拉格反射器(DBR)减少了谐振腔的损耗。相对于晶体棒作激活介质的固体激光器来说,这种新型激光器可以通过半导体能带工程提供更加广泛的波长选择范围。它克服了电泵浦边发射和电泵浦面发射半导体激光器的限制,可以提供近衍射极限的基模或TEM01模的圆形光斑。     

GaN基垂直腔面发射激光器的研制

作者在我国大陆首次实现了GaN基垂直腔面发射激光器(VCSEL)的激射.首先采用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)技术在蓝宝石衬底上进行高质量氮化物增益区的外延生长,然后在表面沉积高反射介质膜分布布拉格反射镜(DBR).将样品键合到其它支撑片上后,采用激光剥离技术将蓝宝石村底去除.再在去除蓝宝石后露出的氮化物表面沉积第二组介质膜DBR制成VCSEL.在室温光泵条件下,观察到VCSEL的激射,激射波长449.5 nm.阈值6.5 mJ/cm2,激射峰的半高宽小于0.1 nm,这些指标达到了国际领先水平.本文为进一步研制实用化氮化物VCSEL奠定了重要的基础.     

适用于电场探头的垂直腔面发射激光器的PSpice模型

提出了一个适用于电场探头的垂直腔面发射激光器(VCSEL)的PSpice等效电路模型。该模型以VCSEL的速率方程为基础,将速率方程表征为线性电路元件组成的等效电路。通过电路仿真软件PSpice对等效模型进行模拟与分析,验证模型的实用性和准确性。     

光泵浦半导体垂直外腔面发射激光器的倍频研究

光泵浦半导体垂直外腔面发射激光器（OPS-VECSEL）是一种新型的半导体激光器,在很多领域有着广阔的应用前景。其外腔结构更容易实现高功率、高光束质量的倍频。本文分析了光泵浦垂直外腔面发射半导体激光器的器件结构;研究了VECSEL的倍频,设计了两种不同的VECSEL倍频结构及散热装置。     

单氧化限制垂直腔面发射激光器的阈值

使用有限差分和模式跟踪方法对垂直腔面发射激光器(VCSELs)中光、电、热场耦合方程自洽数值求解,设计了其阈低值结构.给出了限制电流孔径分别为1 μm、2 μm、3 pm和6 μm的阈值电流密度、载流子密度、基模光场和热场的空间分布,得到了单氧化限制VCSELs中注入阂值电流随限制孔径变化曲线.结果表明,在2～6 μm...     

外腔半导体激光器

本文利用传输线描述法,推导了复合外腔半导体激光器的振荡条件,详细分析了外腔半导体激光器的阈值特性、光谱特性、选模特性及线宽加强因子对光谱的影响,实验结果与理论分析一致。     

垂直腔面发射激光器光功率-电流模型可靠性研究

主要对基于垂直腔面发射激光器(VCSEL)的光功率-电流模型(L-T)可靠性进行了研究.综合运用非线性最小二乘法、多项式拟合及数值计算等方法,估计模型的相关参数,建立了一个比较接近实际的VCSEL光功率-电流模型.仿真结果表明:在20℃条件下,基于该模型的VCSEL温度特性与模型参数基本吻合,从而证明了模型是可靠的.     

大功率垂直腔面发射激光列阵的应用

垂直腔面发射激光器（VCSEL）列阵是实现激光器高功率输出及应用的重要途径。本文针对垂直腔面发射激光器列阵从列阵器件的发展现状和应用前景方面进行介绍。     

Pspice在脉冲异步时序电路分析中的应用

在分析脉冲异步时序电路时，考虑到不同类型、不同系列逻辑器件的实际延时，分析起来就比较复杂与繁琐，往往容易出错。但是，在采用Ｐｓｐｉｃｅ程序进行计算机仿真分析时，可以设定实际器件的不同延时，用波形图进行分析，既简单又直观，不会出错。     

Fabry-Perot半导体激光器的PSPICE宏模型

建立了一个FP半导体激光器(LD)的电路模型，该模型使FP-LD的调制响应特性以及与其相关的电子电路特性可统一地通过通用电路分析软件(如PSPICE)来分析和计算．该模型的建立以LD的速率方程为基础，将速率方程表征为由线性电路元件组成的等效电路模型，考虑到该模型的适用性，将其改进为以激光器的输出功率为参量的电路模型．然后运用PSPICE软件对该模型进行构造，建立了FP-LD的PSPICE子电路，运行调制电路可以得到LD的脉冲调制响应特性与频率响应特性。     

垂直外腔面发射激光器的模拟分析

垂直外腔面发射激光器芯片的生长工艺要求精确到nm量级,制作成本高,有必要用软件对设计好的VECSEL芯片进行仿真,实现优化.通过PICS3D软件对已经设计好的一个底发射的VECSEL芯片结构进行仿真,获得了量子阱有源区的带隙结构、材料增益曲线及子腔谐振谱线等特性.结果表明,InGaAs/GaAsP/AlGaAs材料体系...     

IGBT的PSPICE模拟

提出了一种用ＰＳＰＩＣＥ程序模拟绝缘栅双极型晶体管（ＩＧＢＴ）特性的方法。首先详细介绍了ＩＧＢＴ的ＰＳＰＩＣＥ模型的建立,以及利用外特性参数提取模型参数的方法。最后对所建立的模型进行了验证,证明了该方法的可行性。     

Lotka—Volterra自催化振荡模型分析

本文对Lotka—Volterra提出的自催化振荡模型机理进行动力学分析,看化学振荡的线性和非线性特征。     

光控赝配HEMT静态特性的PSPICE模拟

提出光敏赝配装置HEMT的静态模型。该模型是一个四端口的器件，其中P端口用来处理输入光信号，运用此模型能够模拟不同光功率及光波长下输入光对器件输出电流的影响。通过PSPICE对光敏PHEMT的DC特性进行数值模拟，得到的数值结果与Marso等人的实验数据符合的较好。     

扩充PSPICE分析模型的新方法

提出扩充PSPICE分析模型的一种新方法。该方法不需要剖析PSPICE的功能及数据结构，只需编写一段接口程序完成输入数据文件的转换，而仍基于原程序分析含有新模型的电路。     

基于PSPICE的MOV全电流仿真模型的建立

MOV(Metal Oxide Varistors)被广泛应用在低压配电系统的后续雷击防护中,MOV的应用特性已被广泛研究。但为了便于设计,常常需要借助仿真手段来进行初步研究来对MOV进行选型,因此MOV的建模便成了重要的一方面。基于PSPICE,考虑了MOV在小电流区的伏安特性和快速脉冲作用下响应特性,并转化成电路模型,给出了MOV在全电流下的模型,并利用8/20μs冲击电流发生回路和上升时间为2ns的方波回路进行实测,仿真验证了模型的可行性。这对工程设计有一定的应用价值。