GaN HEMT高效功率放大器电路温度特性研究

研究了GaN HEMT开关功率放大器的交流电流和微波性能随温度的变化.研究结果表明,GaN HEMT的高温退化将导致开关功放工作电流及小信号增益(S_(21))随温度升高逐渐下降,其中GaN HEMT的电压与电容特性的温度变化和膝点电压的高温退化将影响开关功放输出阻抗匹配.在120℃时,开关功放大信号状态下的交流电流退化更明显;同时由于高温退化所导致的阻抗失配,功放的S_(21)增益和输出功率会进一步下降.     

980 nm应变量子阱激光器外延层工艺参数的优化设计

对980 nm应变量子阱激光器的外延层工艺参数进行优化设计。通过理论计算和软件模拟相结合的方法,优化了量子阱的结构,研究了波导层、包层中的Al组分对量子阱激光器效率的影响。根据优化结果,采用金属有机化合物化学气相淀积（metal organic chemical vapor deposition, MOCVD）技术外延生长了激光器的材料,并进行测试。测试结果表明,在室温下,当工作电流为1 A时,阈值电流为150 mA,斜率效率为0.48 W/A（采用150 μm×500 μm,未镀膜器件）,输出功率为400 mW。     

980nm应变量子阱激光器外延层工艺参数的优化设计

对980 nm应变量子阱激光器的外延层工艺参数进行优化设计。通过理论计算和软件模拟相结合的方法,优化了量子阱的结构,研究了波导层、包层中的Al组分对量子阱激光器效率的影响。根据优化结果,采用金属有机化合物化学气相淀积(metal organic chemical vapor deposition,MOCVD)技术外延生长了激光器的材料,并进行测试。测试结果表明,在室温下,当工作电流为1 A时,阈值电流为150 mA,斜率效率为0.48 W/A(采用150μm×500μm,未镀膜器件),输出功率为400 mW。     

GaN基垂直腔面发射激光器的研究进展

GaN基垂直腔面发射激光器(VCSEL)是一种具有垂直出光结构的新型半导体激光器,其发光波长可覆盖整个可见光波段.与边发射激光器相比,VCSEL具有单纵模工作、低阈值电流、圆形对称光斑、与光纤耦合效率高以及可以制备高密度二维阵列等优点,因此被认为是下一代半导体照明、微投影、全色显示、可见光通信等应用领域的理想光源.GaN基VCSEL发展至今已经取得长足的进展,距离实现产业化应用也越来越近.本文对照目前已经发展成熟的GaAs基VCSEL的发展状况,综述了GaN基VCSEL的应用领域、发展现状、技术路线,并着重介绍了绿光GaN基VCSEL所取得的一系列进展,最后简述了GaN基VCSEL所面临的技术挑战.     

高功率脉冲Nd：YAG激光器实验研究

时高功率脉冲YAG激光器的输出镜的透过率、泵浦电压、器件的工作方式等进行实验研究,实现了平均输出功率528W YAG脉冲激光器的运转。     

1.7～1.9 μm波段氟化物光纤拉曼激光器的理论研究

文章数值分析了基于氟化物光纤的级联拉曼脉冲光纤激光器;利用分步傅里叶法,分析了输出端耦合比、泵浦功率和光纤长度对激光器输出功率和转换效率的影响;并对激光输出进行波长调谐分析,从理论上为实现1.7～1.9μm波段的波长可调谐拉曼脉冲光纤激光器提供了依据。研究结果表明:利用1.55μm波段的泵浦源,通过一阶和二阶拉曼散射过程,该激光器能产生覆盖1.7～1.9μm波段的激光输出;该激光器模型输出端的最佳反射率约为10%;在泵浦功率约为52.893 W的情况下,最佳光纤长度在10～15 m之间;经过优化,获得最大平均输出功率为33.782 W,最高转换效率为68.2%。     

新型全光纤结构高功率双包层光纤激光器

通过对高功率双包层光纤激光器工作原理及其输出特性的分析,利用半导体激光器光纤模块作为泵浦源,采用星型双包层掺镱光纤与光纤光栅连接制作出全光纤结构的光纤激光器,获得了6.02 W单模连续输出功率,中心波长1 100 nm,斜效率1.7 W/A。     

不同掺杂元素对GaN基材料发光性能影响研究进展

由于GaN材料本身具有的极大优越性,如大禁带宽度、高临界场强、高热导率、高载流子饱和速率、高异质结界面二维电子气浓度等,决定了GaN基材料及其器件在发光半导体材料领域中的重要地位,而高质量GaN的掺杂制备一直是研究者关注的热点.本文根据近几年国内外对掺杂GaN基材料的研究成果,总结概括了IIA族、过渡族以及稀土族元素对GaN的掺杂,分析讨论了不同掺杂元素对GaN基材料发光性能的影响,并以Mg掺杂GaN为例,对比了各种掺杂技术的优缺点.     

交流电激励封离式CO_2激光器

本文对实验上得出的交流电激励封离式CO_2激光器输出功率方面的一些结果进行了讨论,并且分析了在激励电压不变的情况下,放电电流对总气压的依赖关系。引言 COZ激光器输出功率方面的问题,多年来一直是从事激光工作的科研人员探讨的主要问题之一。     

多量子阱垒结构优化提高GaN基LED发光效率研究

为了解决由于极化效应引起的漏电流影响发光效率的问题,以k.p理论为基础建立多量子阱模型,分析研究了GaN基LED中不同的InGaN/InGaN多量子阱发光层势垒结构.基于化合物半导体器件的电学.光学和热学属性的有限元分析,设计与优化多量子阱中靠近P型AIGaN电子阻档层倒数第二层势垒,显著提高了光输出功率,减少漏电流.数值模拟分析表明,改良多量子阱势垒能够大幅提高高亮度,高功率器件结构光电特性.     

Yb3+-doped large-mode-area photonic crystal fiber laser with 210 W continuous-wave output power

An Yb^3＋-doped double-clad large-mode-area photonic crystal fiber （LMA PCF） laser with up to 210 W of continuous-wave output power centered at 1.05 lira is demonstrated. The length of the fiber used is 2 m and the produced laser power per meter can attain 105 W. The PCF is pumped by two diode lasers with central wavelength of 976 nm. The slope efficiency is 76%, and the beam quality factor M^2 at x and y axes are measured to be 1.06 and 1.08, respectively. No thermo-optical problems and other roll-over even are observed at the highest output power.     

二极管端面泵浦Nd:YAG 1319nm连续波激光器

阐述了一种二极管端面泵浦的1 319 nm Nd:YAG连续波全固态激光器,理论上分析了最佳谐振腔长和最佳透过率,通过试验在腔长4 cm,泵浦功率7 W,输出镜透过率3%时,获得1 319 nm最大连续波输出功率1.3 W,光-光转换效率为20.6%。     

6.65 W输出二极管抽运双包层光纤单频放大器

研究光纤放大器的耦合效率以及影响输出功率的因素.抽运源为光纤输出976 nm的半导体激光器,增益光纤为长4.4 m的D型掺Yb3 双包层光纤,信号源为自行研制的单块非平面环形腔激光器.抽运光的耦合效率为80%,信号光的耦合效率为44%,入纤抽运光功率为24 W,信号光功率为200 mW时,得到了6.65 W的净输出功率,放大倍数达到33倍.分别对信号光及放大输出的频谱进行测量,结果为1 064 nm的单频放大.实验表明,信号光对放大增益的抽取非常重要,在此实验中信号光尚未饱和,放大功率仍有提高的余地.     

千瓦级连续激光二极管面阵电源的设计与实现

根据大功率激光二极管的伏安特性和运行要求,采用基本电子线路和基本电路分析方法,以可控硅作为功率器件,一种千瓦级连续激光二极管面阵的电源被研究和制作出来.这种电源功率大、恒流工作、稳压调节、恒流与稳压之间自动切换.此外,还具备过流保护、过压保护、浪涌抑制和接受外来信号自动切断等功能.实际的运行结果表明,该电源可靠、实用.     

高功率开关型脉冲激光电源逆变器的理论分析

对高功率开关型脉冲激光电源逆变压的工作过程进行了理论分析，给出了一些说明开关电源逆变器电参数变化的方程，这些方程给出了电容充电时逆变回路电流、电压的变化情况以及逆变器输出功率与逆变器参数的关系．     

一千瓦零电压软开关高功率因数变换器

提出了一种零电压软开关高功率因数变换器电路.主电路采用准谐振PWM-Boost软开关拓扑结构,控制电路采用平均电流控制技术和软开关控制技术相结合的形式.文中分析了该电路的工作原理,给出了电路参数归一化曲线及设计指导.实验结果表明,该电路在整个输入电压范围内都能保持软开关特性,达到了高功率因数和高效率的目的.在输入电压为220 V,工作频率为65 kH z,电路输出功率为1 000 W时,实测工作效率为95.3%;经对入端电流频谱分析、计算,功率因数达到0.998 8.     

一种高效安全的激光能量传输系统的设计仿真

激光是无线能量传输中的重要介质之一。该文提出了一种外腔反馈式激光能量传输系统,即在能量接收端安装部分反射镜,将激光部分反射回能量发射端,并对其进行了理论计算,给出了能量激光器输出功率的表达式,对能量激光器的阈值电流、输出功率等随前端面和外腔面反射率变化的情况进行了仿真。仿真结果表明:与传统激光能量传输方式相比,外腔反馈作用可有效地降低能量激光器的阈值电流,增大激光器输出功率,提高能量传输效率,且可根据瞄准度自动调整发射激光强度,提供一种更加安全高效的激光能量传输方法。能量发射激光器前端面的反射率越小,反馈作用对于激光器输出功率的提升越明显。     

激光二极管端面泵浦Er,Yb:YAB微片激光器的热效应研究

文章利用激光二极管泵浦Er,Yb:YAB晶体,实验获得290 mW的连续单横模1.5μm激光输出,激光转换的斜效率为8.5％.在此基础上,利用刀片法实验测量了Er,Yb:YAB晶体的热焦距随泵浦功率的变化关系,泵浦功率5W时,晶体的热焦距仅为10 mm,实验结果与理论预测基本相吻合.     

2.45 GHz工业微波电源控制系统设计

2.45 GHz微波磁控管在工业与家用中被广泛使用.用半桥LLC谐振变换器作为主电路,以STM8嵌入式系统为核心设计了电源的数字化控制系统,并通过改变主电路开关管的开关频率与占空比实现有源功率因数校正(APFC)以及输出功率调节.电源的输出为恒功率控制,同时加入了对过温、过压、过流的诊断与调节控制算法.实验结果表明,该电源可安全可靠的工作在软开关状态;并以额定功率为1.2 k W的不同型号磁控管验证了电源的负载自适应能力;输出功率可在500 W~1 200 W之间变化,步进值为20 W;在额定工作状态下输入功率因数可达到0.98,电源的效率高于95%,该电源成本较低,且可实现多单元总线控制.