用于UHB- LED 的AlGaAs/ AlAs DBR光学性质的研究

从光学传输矩阵出发，研究了用于超高亮度发光二极管的AlGaAs/AlAs布拉格反射器光学性质，并分析了材料吸收、组分漂移和层厚偏差对布拉格反射器光学性质的影响。     

用表面光伏方法研究半绝缘GaAs的禁带宽度

根据所建立的半绝缘 (SI)GaAs的禁带宽度EgΓ 公式 ,利用表面光伏 (SPV)方法的测量结果 ,计算了室温下 5种样品的EgΓ 值 ,并对其中之一进行了 2 1- 30 0K温度范围的EgΓ 计算 ,确认了SPV方法对研究SI -GaAs禁带宽度的可行性 .     

AlN/GaN分布布拉格反射器反射率的研究

从理论上推导出分布布拉格反射器(DBR)反射率的计算公式,分析了GaN基材料DBR反射率与单层膜折射率、多层膜的对数、单层膜的厚度等的关系,发现20对AlN／GaN构成的1／4波长。DBR的反射率在中心波长410nm下达到了0．9995,分析了DBR反射率随单层厚度波动的影响,并发现随着正偏差的增大,最大反射率对应的波长增大．相同对数AlN／GaN多层膜的反射率比MGaN／GaN多层膜的反射率大,因此,AlN／GaN比AlGaN／GaN更适合做反射器。     

发光二极管的禁带宽度和阈值电压、正常工作电压间关系的再研究

通过对发光二极管的阈值电压和正常工作电压的测量,比较由光波长估算的禁带宽度与阈值电压和正常工作电压,得出半导体发光材料的禁带宽度应在阈值电压和正常工作电压之间,且有的更接近正常工作电压的结论。     

纤锌矿Zn1-xMgxO合金相结构稳定性的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论中局域密度近似下的VASP程序包,在考虑所有掺杂构型前提下,对Zn1-xMgxO合金的晶格参数、禁带宽度以及形成焓随Mg含量的变化进行了系统地计算.计算结果表明：随着Mg含量的不断增加,纤锌矿Zn1xMgxO合金的平均晶格常数变化不遵循Vergard定律;合金的禁带宽度随着Mg含量增加满足二次函数关系Eg=3.43＋2.24x＋0.68x2,与实验结果一致,不同掺杂原子构型禁带宽度的差异是纤锌矿Zn1-xMgxO合金中发光光谱宽化的重要原因;对比分析纤锌矿、闪锌矿和熔岩矿三种相结构的Zn1-xMgxO合金形成焓的计算结果发现,当Mg掺杂比例为37.5%时,Zn1-xMgxO合金由纤锌矿向熔岩矿结构转变;闪锌矿Zn1-xMgxO合金形成焓始终低于纤锌矿,在特殊的条件下,可以形成闪锌矿Zn1-xMgxO合金相.     

层间互作用势对HgS/CdS柱状超晶格电子能带结构的影响

给出了柱状超晶格层间互作用势随径向的变化关系,用微扰法求出了考虑层间互作用情况下HgS/CdS柱状超晶格电子能带结构,讨论了层间相互作用对电子能带结构的影响.结果表明:考虑层间相互作用后HgS/CdS柱状超晶格中电子仍具有能带结构,且能带宽度随势垒宽度的减小而增大,而禁带宽度则相反.内层介质半径增大时,能带宽度将增大,而禁带宽度将减小;层间作用的存在使能带结构向上移动,而带宽稍有增大,禁带宽度稍有减小.     

聚席夫碱的合成与表征

对苯二甲醛与对苯二胺聚合得到共轭聚席夫碱化合物,并采用红外光谱、紫外-可见吸收光谱和荧光光谱进行表征.根据能隙(Eg)与入射光子能量hγ的关系,计算了聚合物光学禁带宽度,分别为1.18和1.29,表明该聚合物具有窄能隙特性.     

介质折射率对一维光子晶体禁带的影响

利用传输矩阵法推导一维二元周期性光子晶体的色散关系,并进一步推导出禁带宽度与介质折射率之间的数值关系.在设定入射角后,用matlab软件模拟并计算出禁带宽度与介质折射率之间的图象关系.光子晶体的禁带宽度随折射率比值n1/n2在0~1之间迅速衰减,但在大于1的范围间缓慢增大.为了光子晶体禁带宽度的可控调制,可以通过限制入射角后调整两种介质的折射率来实现.为获得最大禁带宽度只能在技术可操作性的条件下尽可能增大n1/n2的值.     

石墨纤维增强铝基复合材料表面稀土成膜过程

采用含稀土Ce盐的化学溶液浸泡工艺在石墨纤维增强铝基(Gr/Al)复合材料表面制备无毒、无污染稀土耐蚀膜层,并对不同时间稀土Ce盐在Gr/Al复合材料表面的成膜情况进行研究.铝基体和石墨纤维表面均覆盖稀土膜层,此类稀土膜呈现"干泥"状,覆盖于Gr/Al复合材料表面.EDS面扫描结果表明:Al、O、C、Si、Ce和Mg是组成膜的主要元素;成膜30 min,稀土Ce质量分数达14.44%;成膜120 min,稀土Ce质量分数增加到47.48%.通过对其成膜过程进行研究,提出了膜层微裂纹的形成机制,其电化学成膜机理符合"微阴极成膜机理".由于稀土转化膜的存在,腐蚀过程中析氢和吸氧反应均受到抑制,同时还抑制阳极反应的发生.     

硅晶体中禁带宽度与应力关系的光学研究

本文采用光电导光谱分布法和红外光弹法初步研究了硅晶体中禁带宽度与应力的关系。对数块硅晶体进行不同条件的热处理,测试了禁带宽度的变化以及应力状态的变化。发现半导体硅晶体中禁带宽度与应力有明显的对应关系:存在应力时,禁带宽度增加;清除应力后,禁带宽度减少。文中还对实验结果作了理论分析。     

Talbot干涉仪反射镜转角误差对光纤光栅写入的影响

为了高效地制作光纤光栅，分析了Talbot干涉仪，基于电磁理论，考虑准分子激光器空间相干性和时间相干性的影响，同时将反射镜转角作为模型的关键参数，建立了一个Talbot干涉仪干涉场计算模型，该模型能给出Talbot干涉仪干涉场的真实强度分布情况．又利用该模型讨论了Talbot干涉仪两反射镜转角误差对光纤光栅写入的影响。计算结果表明，两反射镜转角误差对Talbot干涉仪的远场干涉的对比度影响很大。因此，在制作光纤光栅时，应尽量保证Talbot干涉仪反射镜转角的准确性。     

分布式光纤光栅测温系统的理论分析

介绍了分布式光纤光栅F-G腔基本原理,分析了光纤光栅温度传感器的理论,设计了分布式光纤光栅测温系统,采用波长探测解调系统实现对温度的准分布式多点测量,从理论上说明了其可行性和具有较高的温度分辨率.     

司轴与圆柱布喇格反射器的比较及波纹槽周期对反射率的影响

对同轴布喇格反射器与圆柱布喇格反射器的比较研究表明,同轴布喇格反射器具有模式选择性更好、几何尺寸更大的优点。数值模拟研究结果显示,当同轴布喇格反射器内外导体柱波纹槽周期相同时,反射率获得最优效果。     

D形光纤样品制备及其Bragg光栅的实验测量

采用研磨预制棒的方法,制备了D形光纤样品,并在此样品上制作了Bragg光栅,介绍了工艺制作和测量中的一些实际经验.采用深度化学腐蚀技术以增强Bragg波长对外界折射率的传感灵敏度,测量了D形少模光纤Bragg光栅各模式谐振波长随外界折射率和温度的变化曲线,为进一步进行折射率传感研究打下了实验基础.     

光纤Bragg光栅传感器温度和应变的双参量同时测量

分析光纤Bragg光栅传感器的温度应变交叉敏感机制，利用光栅对实现了温度和应变的双参量同时测量，有效的消除了交叉敏感对FBG型传感器测量精度的影响．     

硒化物半导体纳米材料光学吸收谱的温度特征

目的研究半导体纳米薄膜材料的光学吸收谱由于温度效应产生的吸收边变化和能带移动。方法采用共沉淀法制备了硒化物半导体纳米薄膜材料CdSe,并测量材料在室温至低温下的紫外-可见吸收光谱,观察不同温度下谱带吸收边的变化。结果实验发现光学吸收边随温度降低而发生蓝移的情况,将(αhν)2～hν曲线直线部分外推,与横轴的截距即为材料带隙宽度Eg,数据模拟结果显示Eg随温度变化是非线性的,且能带随温度的变化较好地符合Fernandez公式。结论进而分析造成吸收谱温度效应的原因是温度变化对晶格参数及电子-声子相互作用的影响,引起能带边缘的相对移动,导致吸收边能量位置的漂移,并从理论公式上表达了带隙变化随温度的依赖关系。     

半导体吸收式光纤温度传感器

利用半导体光吸收原理 ,提出了一种新颖的半导体吸收式光纤温度传感器 ,它可实现在高压、强电磁环境下对电力系统线路及设备的温度测量。该传感器使用砷化镓半导体材料作为温度敏感元件 ,并用反射式传感结构 ,使其具有结构简单、容易使用、响应速度快的特点 ;同时利用除法器减少了光强的变化及光纤连接损耗对传感器信号的影响。实验测定 ,该传感器在 - 2 0℃～ 110℃的温度范围内有1℃的精度 ,温度在 15℃～ 110℃范围变化时有 2 5 s的响应时间。     

射频分布式MEMS移相器Bragg频率的研究

详细讨论了Bragg频率产生的原因及其分析方法，并依据微波网络理论对不同结构参数MEMS移相器的Bragg频率进行了分析比较.计算结果表明Bragg频率随共平面波导信号线宽度增大、随微桥周期间距增大而降低.对特征阻抗50 Ω、周期间距300 μm、中心信号线宽度分别为50 μm和100 μm的MEMS移相器，Bragg频率相应为38.1 GHz和27.6 GHz；对中心信号线宽度为100 μm的移相器，当周期间距增加为567 μm时，Bragg频率进一步下降到19.6 GHz.对Bragg频率的研究为分布式MEMS移相器优化设计提供了重要依据.     

基于FBG倾角传感器的分布式测斜技术及其在边坡抗滑桩中的应用研究

提出一种基于新型测斜管和FBG倾角传感器的新型分布式测斜方法。该方法采用柔性变形管与PVC刚性管相连接的改进型测斜管,选取具有增敏结构的新型FBG倾角传感器作为分布式测斜装置的高精度传感器,并利用光纤光栅温度传感器作为温度补偿传感器。在边坡抗滑桩中的实际应用结果表明,基于FBG倾角传感器的新型分布式测斜技术在工程应用中具有有效性,并可成功解决测量中的温度补偿问题。     

基于光纤传感技术的瓦斯抽采管道安全监测系统

应用光谱吸收和光纤光栅技术,研制了基于光纤传感的瓦斯抽采管道安全监测系统。对管道内的甲烷、氧气、温度以及压力等关键参数进行实时在线监测,并根据温度、压力参数对甲烷浓度进行补偿,补偿后系统的精度分别提高了7%和11%。现场实验结果表明,此方法能够实现对瓦斯抽采管道的安全监测。