混合应变量子阱半导体光放大器噪声特性研究

研究了直接耦合混合应变量子阱ＳＯＡ的噪声特性，实验测定了ＳＯＡ在１３０ｍＡ偏塌流下的噪声指数为７．７ｄＢ，表明应变量子阱结构改善了ＳＯＡ的噪声性能。理论分析指出，通过消除ＳＯＡ的剩余反射，其噪声性能可以得到进一步的改善。     

基于半导体光放大器的开关矩阵级联规模的研究

分析了几种基于半导体光放大器的开光矩阵的级联特性，结果表明矩阵—矢量(matrix—vactor)开关规模的大小严重受限于大的分光损失，波导损失和耦合损失，然而对于分布增益矩阵—矢量开关矩阵和Benes开关矩阵，放大自发辐射噪声(ASE)的积累和信号的非理想消光比是限制系统级联规模的主要因素，当信号光功率较大时，非理想消光比对级联的规模有大的影响。     

混合应变量子阱半导体光放大器噪声特性研究

研究了直接耦合混合应变量子阱 Ｓ Ｏ Ａ 的噪声特性．实验测定 Ｓ Ｏ Ａ 在 １３０ ｍ Ａ 偏置电流下的噪声指数为 ７．７ ｄ Ｂ，表明应变量子阱结构改善了 Ｓ Ｏ Ａ 的噪声性能．理论分析指出，通过消除 Ｓ Ｏ Ａ 的剩余反射，其噪声性能可以得到进一步的改善．     

半导体光放大器静态增益饱和特性的理论研究

通过数值模拟对半导体光放大器（SOA）的静态增益饱和特性进行了理论研究。分别在考虑和不考虑放大的自发辐射（ASE）的情况下，给出了连续光（CW）单光束入射时SOA的增益随入射光功率、注入电流和波长的变化以及有源区内载流子浓度的分布，并且在不考虑ASE的前提下，讨论了连续光双光束入射的情况，比较了两束光同向和相向入射时SOA增益和有源区内载流子浓度分布的差别。     

低偏振相关的半导体光放大器

分析了半导体光放大器的偏振特性,研制成功一种具有低偏振相关增益的半导体光放大器,该器件采用张应变与压应变混合量子阱结构,在有源层解理面上镀制超低剩余反射率减反膜以消除谐振腔效应并抑制自身受激辐射,使入射光信号在经过有源层时获得单程增益,形成行波放大．     

低偏振相关的半导体光放大器

分析了半导体光放大器的偏振特性,研制成功一种具有低偏振相关增益的半导体光放大器,该器件采用张应变与压应变混合量子阱结构,在有源层解理面上镀制超低剩余反射率减反膜以消除谐振腔效应并抑制自身受激辐射,使入射光信号在经过有源层时获得单程增益,形成行波放大。     

半导体光放大器动态响应加速方案研究

本文分析了三种不同的用于加速半导体光放大器(SOA)载流子恢复的方案,并利用所建立的体材料SOA分析动态模型,证明了增加保持光注入功率,增加有源区长度,以及注入特定辅助光对载流子恢复加速的有效作用,同时也对裁流子恢复时间与增益的制约关系进行了分析。仿真的结果与相关文献中的实验或仿真结果符合的很好。     

增益钳制半导体光放大器的实验研究

为了提高半导体光放大器（SOA）的3dB饱和输出功率和稳定增益，用外腔反馈的方法在普通半导体光放大器的增益谱边缘引入一个钳制激光振荡，研制了增益钳制半导体光放大器（GC－SOA），对其阈值特性，增益特性及开关特性进行了实验研究，结果表明，通过在SOA的增益谱边缘引入钳制激光，稳定了SOA的增益，使SOA的饱和输出功率提高了4dB.     

半导体量子点发光特性研究

目的：研究影响半导体量子点发光的主要因素及影响机制。方法：采用激子模型对半导体量子点的发光特性进行了研究。结果：得到了量子点的激子能级随外界条件的变化情况。结论：量子点所处的外部环境会不同程度的影响其发光特性,因此量子点的发光特性还有待进一步研究。     

半导体光放大器

半导体光放大器（SOA）是光通信系统中的重要部件，它可用作在线放大器和光网路中的功能器件。从上世纪90年代开始SOAs的功能应用研究以来，它的应用方法和应用范围均在稳定地增长。     

半导体光放大器宽带ASE噪声谱数值模型

采用宽带数值模型，计算了半导体光放大器(SOA)中宽带ASE谱在空间和频域的演化。结果表明，在SOA有源区内的载流子密度分布是高度非均匀的。在小信号注入时，正向和背向ASE是引起SOA中强的纵向空间烧孔效应的主要因素。     

椭球量子点中施主杂质的三阶非线性光学极化率

在有效质量近似下,采用变分方法,研究椭球量子点中施主杂质的非线性光学性质.基于计算能量和波函数,以典型的半导体材料砷化镓为例,讨论椭球量子点的几何尺寸和各向异性度对施主杂质的三阶非线性极化率的影响.结果显示这些因素对椭球量子点中施主杂质的非线性光学性质有强烈的影响.     

激子效应对抛物量子点中光电导的影响

利用记忆函数方法研究了抛物量子点中的光电导,并导出了光电导的解析表达式.以典型的GaAs/Ga1-xAlxAs抛物量子点为例作了数值计算,结果表明,在弱耦合区域,随着抛物势频率的增加,光电导会随之增强,而在强耦合区域,光电导会随之减弱;在弱耦合区域,随着抛物势频率的增加,光电导峰会向左漂移,而且抛物势频率越大,光电导曲线越不对称;考虑了激子效应后的光电导比未考虑激子效应的光电导大了10%以上.     

半导体量子点光谱特性标准样品及高分辨透射电子显微镜粒径定值研究

半导体量子点纳米晶体是一类典型的纳米材料,具有独特的光学特性,已在生物医学、光电转换等领域得到应用.量子点纳米晶体的标准样品对其质量控制和产业应用都有重要的意义,但需要对其光学特性和尺寸特性进行准确测量研究.我们研制了以硒化镉量子点为代表的半导体量子点纳米晶体标准样品,并对其光学特性进行定值.针对目前制约量子点粒子尺寸准确测量的透射电子显微镜样品基底问题进行改进,用碳管-氧化石墨烯微栅代替常用的超薄碳膜微栅.通过高分辨透射电子显微镜表征得到晶格清晰的小尺寸半导体量子点纳米晶体的形貌像.这些结果有助于建立硒化镉量子点半导体纳米晶体的特征带边吸收峰值与粒子粒径的准确定量对应关系,从而推动量子点的应用.     

40-Gb/s all-optical digital 4-bit priority encoder employing cross-gain modulation in semiconductor optical amplifiers

High-speed all-optical logic circuits have attracted much attention because of their important roles in signal processing in next-generation optical networks.The digital encoder is widely used in binary calculation,multiplexing,demultiplexing,address recognition and data encryption.A priority encoder allows the existence of multiple valid inputs simultaneously,identifies the priority of the request signals and encodes the priority.We propose and experimentally demonstrate an all-optical 4-bit priority encoder for return-to-zero signals at 40 Gbit/s based on cross-gain modulation in semiconductor optical amplifiers.Detuning fil-ters after semiconductor optical amplifiers are employed to improve the output performance.Correct logic bit sequences and clear open eye patterns with extinction ratios exceeding 10 dB are achieved.     

利用C波段ASE补偿的双通掺铒光纤宽带光源

报道了一种基于掺铒光纤的两级宽带光源.通过采用双通结构和循环利用C波段放大自发辐射,极大地节省了用于产生L波段放大自发辐射所需的泵光功率.利用一支啁啾布拉格光栅作为光谱平坦器,实现了76 nm的平坦输出光谱.     

Quantum Size-Dependent Third-Order Nonlinear Optical Susceptibility in Semiconductor Quantum Dots

The density matrix approach has been employed to investigate the optical nonlinear polarization in a single semiconductor quantum dot(QD). Electron states are considered to be confined within a quantum dot with infinite potential barriers. It is shown, by numerical calculation, that the third-order nonlinear optical susceptibilities for a typical Si quantum dot is dependent on the quantum size of the quantum dot and the frequency of incident light.     

半导体量子点的光学性质及其在生物标记中的应用

半导体量子点是近几年发展起来的新型纳米材料,其独特的光学性质使之成为理想的荧光探针材料,在生物医学领域具有广阔的应用前景.本文概述了量子点的光学性质、合成方法、以及在生物标记中的应用,并对其发展进行了展望.     

Theoretical analysis of ultra-fast phase recovery in semiconductor optical amplifiers

We present results from theoretical analysis of the phase dynamics in semiconductor optical amplifiers(SOAs).In particular,we focus on an aspect of the ultra-fast phase recovery that currently does not have adequate in-depth theoretical analysis and clear explanation of the physical mechanism.We build up a numerical model to analyze the ultra-fast phase recovery of semiconductor optical amplifiers in details.To investigate the phase response characteristics,we analyze the different contributions to the phase shift,including intra-band effects such as carrier heating,spectral hole burning,and inter-band effects such as carrier depletion.In addition,the impact of the pulses energy on phase shift is also investigated.Based on the analysis of phase response characteristics,we further explain the reason why a delay occurs between gain response and phase response.The analysis results are in good agreement with the reported experimental results.The results presented in this paper are useful for the SOA-based ultra-fast optical signal processing,such as optical switches,optical logic gates,and optical Add/Drop multiplexer.