半导体激光器驱动电源的设计

本文根据半导体激光器的工作特性,设计了一种结构简单由慢启动电路和功率增益自动控制电路组成的驱动电源。具有防止冲激电流、工作点自动稳定和过载自动保护的功能。对该电路的组成、工作原理、设计要点和调试方法作了分析讨论。     

寄生参数对半导体激光器直接调制特性的影响

通过理论推导和模拟计算,给出激光器调制带宽和其它参数之间的关系。分析了不同张驰振荡频率、衰减系数和寄生参数下的调制特性。结果表明当寄生参数过大时,激光器的3 dB调制带宽主要受寄生参数限制,因而只能在解决了寄生参数限制的前提下,通过对器件的有源区和结构进行优化才能获取高的3 dB调制带宽。对于制作的聚酰亚胺埋沟掩埋激光器和AlGaInAs脊型波导激光器其最大3 dB调制带宽分别为5 GHz和8.5 GHz,定性地解释了两类半导体激光器调制特性的测试结果。     

基于ADuC812的半导体激光器智能温控及驱动电源设计

设计一种基于ADuC812微控制器的半导体激光器驱动及温控系统,以ADuC812微转换器为控制核心,用单片机的D/A输出和数字PID运算输出分别进行恒流和恒温控制。实验表明:该系统能提供(0-2.5)A长期恒定的电流,纹波系数小于0.1%;温控精度优于±0.02℃。     

半导体激光器的激励源系统和温控系统

分析了半导体激光器的激励源系统和温控系统的设计原理,关于激励源,详细介绍了恒流源和软启动电路;在温控系统中,提出了采用恒流源来设定温度限的设计思想,最后分析了系统的试验结果。     

基于封装的半导体激光器热特性分析

半导体激光器封装工艺的基础上,分别用In焊料和AlN过渡热沉以C-Mount形式封装出两类半导体激光器,随后从热传导理论及其有限元法出发,在对两只激光器进行光谱等参数测试后分别计算它们的稳态热阻。有限元分析软件对两半导体激光器作了稳态或瞬态模拟,得出了它们的温度分布云图。从热导角度对两类封装优缺点进行讨论。     

半导体激光器电路模型和硬件描述语言模型

建立了半导体激光器的硬件描述语言模型，并给出在仿真ＳＬＤ的电路模型时的一些技巧。建模和仿真说明了使用ＨＤＬ模型优于电路模型。     

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。     

基于单片机的半导体激光器恒流源设计

介绍了采用集成运放反馈型结构的恒流驱动源设计,用于确保半导体激光器功率输出恒定。基于单片机的控制系统实现电流控制精度为0．1mA;采用大功率达林顿管作为调整管,输出电流连续可调整范围较大。该电源还具有限流保护、延时软启动等功能。     

基于单片机的半导体激光器参数测试技术的研究

随着半导体激光器（LD）参数测试技术需求的日益加大,提出了一种新型的半导体激光器PIV特性的测试方法。采用华邦51系列单片机（SCM）W78E58BP作为控制核心,实现高稳定度的LD连续及脉冲驱动、恒流控制及功率、电压采集。     

半导体激光器的最新进展

自1960年T·Mainman发现第一个红宝石激光器以来,至今已有30多年的历史.在此期间,激光的理论和技术发展十分迅速,各类激光器应运而生,数量达上千种之多.然而在众多的激光器家族中,半导体二极管激光器则独占鳌头,在当今世界激光工业中占据着统治地位.半导体激光器自1962年问世以来,因其独特的优异性能而被广泛应用于各个领域,不仅成为办公室中常见的元件,而且还进入到寻常百姓家中.据美国Frost＆Sullivan公司调查,1985年半导体激光器的销量将达6千万只,到1999年,年销售量将上升到1亿只.至今,它在世界市场上的年增和率仍保持在10%以上.从数量上     

一类半导体器件模拟的Galerkin-MMOCAA方法

用MMOCAA格式（调整对流的特征线修正方法）处理半导体器件模拟的对流占优扩散问题,通过对对流项进行调整,仅增加少童计算量,使该问题既保持了全局质量守恒性质,又具有MMOC格式（特征线修正技术）的所有优点．进行了理论分析,得到了最优阶L^2模误差估计结果．     

基于脉冲注入调制的LD光功率-电流-电压特性测试系统

为精确测试半导体激光器(LD)的光功率-电流-电压(LIV)特性,提出一种基于脉冲注入调制的方法,并据此研制新型的LD脉冲测试系统.系统通过给被测LD注入脉冲宽度、周期及幅度连续可调的脉冲电流,采集恒功或恒流工作LD的工作电流、两端电压、背光电流和输出光功率等信息,绘制LD的LIV特性曲线,并以此推断LD的性能.采取低占空比的脉冲注入,有效抑制了LD有源区温度升高,保证了测试的可靠性和准确性.实验结果表明,脉冲电流的稳定度达到10-4,系统满足设计要求,其性能优于连续测试系统.     

相似模拟实验材料的流固耦合参数测试

为了研究连续介质的流固耦合作用,在推导岩体力学和流体力学相似条件的基础上,确定了流固耦合相似模拟的准则,研制的以石蜡为胶凝剂的流固相似模拟实验材料,其耦合参数与原型相似,性质满足流固耦合相似模拟实验要求。通过神府矿区某矿1-2煤层开采的流固耦合相似模拟实验,研究结果表明:模拟所得出的采煤工作面上覆岩层的运动破坏及裂隙演化规律与现场一致,潜水渗流规律和其它参数也与原型相似。证明了实验材料的选取正确和耦合参数的确定合理。     

Enhancing semiconductor device performance using ordered dopant arrays

As the size of semiconductor devices continues to shrink, the normally random distribution of the individual dopant atoms within the semiconductor becomes a critical factor in determining device performance--homogeneity can no longer be assumed. Here we report the fabrication of semiconductor devices in which both the number and position of the dopant atoms are precisely controlled. To achieve this, we make use of a recently developed single-ion implantation technique, which enables us to implant dopant ions one-by-one into a fine semiconductor region until the desired number is reached. Electrical measurements of the resulting transistors reveal that device-to-device fluctuations in the threshold voltage (Vth; the turn-on voltage of the device) are less for those structures with ordered dopant arrays than for those with conventional random doping. We also find that the devices with ordered dopant arrays exhibit a shift in Vth, relative to the undoped semiconductor, that is twice that for a random dopant distribution (- 0.4 V versus -0.2 V); we attribute this to the uniformity of electrostatic potential in the conducting channel region due to the ordered distribution of dopant atoms. Our results therefore serve to highlight the improvements in device performance that can be achieved through atomic-scale control of the doping process. Furthermore, ordered dopant arrays of this type may enhance the prospects for realizing silicon-based solid-state quantum computers.     

An integrated semiconductor device enabling non-optical genome sequencing

The seminal importance of DNA sequencing to the life sciences, biotechnology and medicine has driven the search for more scalable and lower-cost solutions. Here we describe a DNA sequencing technology in which scalable, low-cost semiconductor manufacturing techniques are used to make an integrated circuit able to directly perform non-optical DNA sequencing of genomes. Sequence data are obtained by directly sensing the ions produced by template-directed DNA polymerase synthesis using all-natural nucleotides on this massively parallel semiconductor-sensing device or ion chip. The ion chip contains ion-sensitive, field-effect transistor-based sensors in perfect register with 1.2 million wells, which provide confinement and allow parallel, simultaneous detection of independent sequencing reactions. Use of the most widely used technology for constructing integrated circuits, the complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) process, allows for low-cost, large-scale production and scaling of the device to higher densities and larger array sizes. We show the performance of the system by sequencing three bacterial genomes, its robustness and scalability by producing ion chips with up to 10 times as many sensors and sequencing a human genome.     

半导体温差发电器的热力学准则和性能参数

应用非平衡态热力学和有限时间热力学理论,导出了半导体温差发电器输出功率和效率的一般表达式;兼顾输出功率和效率,给出了半导体温差发电器优化性能的热力学准则;分析了效率随塞贝克系数与汤姆孙系数之比的变化,指出塞贝克系数与汤姆孙系数之比是半导体温差发电器的一个重要性能参数.     

振动上料装置的机电参数研究

分析研究了振动上料装置的机电参数,指出机械参数决定了上料装置的幅频特性;驱动电路的电气参数决定了电磁牵引力的频率、变化幅度和波形;时间常数限制了驱动频率的提高;线圈电阻则决定了线圈电流的最大值。同时还给出了机电参数的设计原则:首先考虑机械参数满足生产的要求,再使得电气参数与之匹配,从而得到最佳的工作状态。     

一种智能弹道参数测试系统研制

设计了一种智能弹道参数测试系统，介绍了其工作原理及其软件与硬件设计，该系统与天幕靶、光幕靶等区截装置配合可测试飞行弹丸的速度、立靶坐标、射频等参数，并可实时给出所测参数，按需要的格式保存、显示或打印数据，有利于试验数据的科学管理。     

掺杂磁垒纳米结构中的GMR效应及调控

通过在半导体异质结上的上下表面沉积两条平行的铁磁条带可获得一个巨磁阻器件.为了更好地调控其性能,我们从理论上研究了在该器件中加入δ势后,该器件的透射系数、电导和磁阻比率的变化情况.研究发现,加入δ势后,该器件同样具有明显的巨磁阻效应,且其磁阻比率与加入δ势的权重和位置密切相关.因此,我们可以通过改变加入δ势的权重和位置来调控该巨磁阻器件,设计出磁阻比率可调的磁信息存储器.