脉冲型阵列量子级联激光器驱动电源

设计并研制了一种高精度的可调节阵列量子级联(QC: Quantum Cascale)激光器驱动电源, 以用于中红外多气体检测系统。该系统运用时分复用的思想, 利用并联加串联的方式, 同时驱动多个QC激光器。在硬件方面, 以DSP F28335为主处理器, 采用压控恒流源的原理, 通过大功率半导体器件, 实现脉冲频率(1~10 kHz, 步进0.5 kHz)、 占空比(0.5%~40%, 步进0.5%)、 电流幅值(0~4 A, 步进0.1 A)连续可调的脉冲恒流源。在控制方案上, 采用模拟PI(Proportion Integral)控制算法, 通过两级模拟PI环节的双重反馈方式, 提高了驱动电流的准确性和稳定性。同时, 该系统还设计了电源滤波慢启动电路、 过流保护电路、 过压保护电路、 静电防护电路等, 防止QC激光器被瞬间大电流损坏, 以确保激光器的正常工作。经实验测试, 当设定脉冲电流幅值为2.0 A, 脉冲频率为5 kHz, 脉冲宽度为2 μs时, 输出脉冲电流幅值稳定度优于1.7×10^-3 A, 脉冲宽度稳定度优于2.4×10^-2μs, 脉冲上升时间小于11.9 ns, 脉冲下降时间小于9.6 ns。在同时驱动多个QC激光器长时间测试过程中, 驱动电流稳定, QC激光器发光稳定, 测试指标达到要求。     

太赫兹量子级联激光器制备及其成像应用

太赫兹辐射源是太赫兹频段应用的关键器件．全固态相干太赫兹量子级联激光器作为一种重要的太赫兹辐射源具有能量转换效率高、体积小、轻便和易集成等优点．介绍了太赫兹量子级联激光器在激射频率和最高工作温度方面的研究进展,重点讨论了太赫兹量子级联激光器的制作工艺和测试方法．最后简单概述了太赫兹量子级联激光器在成像领域的应用．     

基于氮化物半导体的远红外量子级联激光器

给出基于GaN量子阱材料的远红外量子级联激光器,其优越性表现在AlGaN/GaN量子阱中,超快的纵向光学声子散射能够迅速的消除激光低能态的布居数,GaN的大纵向光学声子能量(～90 meV)能有效地减少高温下产生激光低能态的热布居.理论分析显示,用一个相对较低的阈值电流密度(832 A/cm2)就能在室温下产生50/cm的阈值光学增益.还发现这种结构的特征温度T0高于136 K.     

四极子形量子级联微腔激光器

不同的波导和谐振腔形式,对应的量子级联微腔激光器的特性有显著的不同.四极子量子级联微腔激光器带来的光的方向性激射,解决了对称型微腔激光器光的方向性激射的困难.本文简单介绍了四极子量子级联微腔激光器的由来和其相关的几种激光器.     

外耦合布拉格光栅5μm量子级联激光器

窄带宽的A1GaAs／GaAs布拉格光栅耦合到InP的半导体量子级联激光器从而产生稳定的激光频谱，其激光谱线宽度在1纳米左右。如果不加光栅，非稳定的自由激射的激光器的谱线宽度有30nm左右。隔离的分布式布拉格光栅可以独立调谐几个纳米。     

AlGaN/GaN量子级联激光器结构的垒层Al组分分析

基于不同的研究者报道的AlGaN/GaN三阱式量子级联激光器的垒层有不同的Al组分,通过对激光器一个周期单元的一维薛定谔方程与泊松方程进行自洽求解,得到了能带与电子波函数的分布情况,并且计算了在近共振条件下偶极跃迁矩阵元与垒层Al组分的关系,得到了Al组分的优化结果．     

外耦合布拉格光栅5μm量子级联激光器

窄带宽的AlGaAs/GaAs布拉格光栅耦合到InP的半导体量子级联激光器从而产生稳定的激光频谱,其激光谱线宽度在1纳米左右.如果不加光栅,非稳定的自由激射的激光器的谱线宽度有30 nm左右.隔离的分布式布拉格光栅可以独立调谐几个纳米.     

红外激光在雾中通信性能分析

雾是制约无线光通信系统的最典型气象条件,它对激光的衰减效应是影响光通信性能的主要因素。本文重点介绍了雾衰减的经验模型,仿真分析了0.85 和10.6 在衰减系数和通信距离上的差异。结果表明：10.6 比0.85 在雾中有更好的通信性能。     

压缩泵浦下双光子激光器的量子理论

我们分析了一种新的双光子激光模型，其泵浦源为一处于压缩态的光场，这种双光子激光器的光场呈各向异性，在阀值以上存在四个半经典稳态解，它们具有相同的光场强度，不同的相位。     

不同参数下大功率量子阱激光器的大信号调制特性

本文对大功率量子阱激光器的大信号调制特性进行了参数分析。首先对量子阱激光器的传输带宽进行了对比。在不同宽度的光限制层的条件下,光限制层越窄,传输带宽越宽。其次分析了随着调制深度的变化对激光功率的影响,调制深度越小时,激光峰值不断变小。当温度升高时,对应的光子密度降低。偏置信号减小时,光子密度减小。在同频率下比较了脉冲和正弦调制信号的输出波形,输出波形相似。最后分析了啁啾效应。多量子阱激光器比单量子阱激光器中的啁啾更小。     

有限温度下介观串并联RLC电路的量子涨落

将介观串并联RLC电路等效成阻尼谐振子.并量子化，利用热场动力学理论研究了热真空态、热相干态、热压缩态下电流和电压的量子涨落．结果表明，支路电流电压的量子涨落不仅与电路器件的参数有关，而且与压缩因子及压缩角有关．还与环境温度有关．且由于电流焦耳热、环境温度和阻尼电阻的影响，涨落随环境温度升高而增大，随时间增加而衰减．这对微小电路的设计、电路量子噪声的抑制，具有十分重要的理论指导意义．     

有限温度下介观LC电路瞬时本征态的量子涨落

通过将热场动力学推广到含时体系，研究了有限温度下介观含时LC电路中的量子涨落．虽然温度的升高会使量子涨落增加，但电容和电感等物理量的时间变化却能使涨落减小．电源的存在会对电荷和磁通量的平均值有贡献，但不会影响量子涨落．当电路中有电源时，电荷和磁通量的平均值会依赖于温度；而当电路中没有电源时，各平均值为零，自然与温度无关．     

耗散介观RLC串并联电路在热真空态下的量子涨落

利用阻尼谐振子正则量子化方法,实现了对耗散介观RLC串并联电路的量子化,并在此基础上,研究了基于热场动力学(TFD)理论的热真空态下的电荷和自感磁通链、电压和电流的量子涨落.结果表明,在热真空态下电荷和自感磁通链、电压和电流都存在着各自的量子涨落,且量子涨落及量子涨落积不仅与电路中的器件参数有关,而且还与时间和温度有关.