集成化光上下路复用器的研究进展

密集波分复用（DWDM）已经成为光纤通信的主要发展方向，光上下路分插复用器（OADM）作为WDM网络中的关键技术，它的优劣将直接影响通信网络的性能。侧重于从器件的角度对OADM的功能和发展现状进行介绍，并对其构成的关键器件的发展进行了概述。

光网络中关键性光子集成器件的研究进展

从高速率大容量光纤网络体系基本功能构架（即信息的超大容量传输、灵活的上下载路分插复用、快速的交换共享和高效经济的路由选择）的需求出发，指出光子集成是实现上述功能构架的关键硬件，包括高速响应的集成激光源、波导光栅阵列密集波分复用器、窄带响应集成光电探测器、路由选择的波长变换器、快速响应光开关矩阵以及低损耗多址波导分束器等，并对发展趋向作出评论。

GaNAs/GaAs量子阱的静压光致发光研究

在15K和0-9GPa静压范围下测量了GaN0.015As0.985/GaAs量子阱的光致发光谱。观察到了GaNAs阱和GaAs垒的发光，发现GaNAs阱发光峰随压力的变化比GaAs垒发光峰要小很多。当压力超过2.5GPa后还观察到了与GaAs中的N等电子陷阱有关的一组新发光峰。用二能级模型及测得的GaAs带边和N等电子能级的压力行为计算了GaNAs发光峰随压力的变化，但计算结果与实验结果相差甚大，表明二能级模型并不安全适用。对观察到的GaNAs发光峰的强度和半宽随压力的变化也进行了简短讨论。

半导体量子器件物理讲座-第七讲 半导体异质结光电探测器

光电探测器是一类用于接收光波并转变为电信号的专门器件。文章描述了PIN光电二极管、雪崩光电二极管、MSM（金属-半导体-金属）光电二极管的器件结构和工作原理，并对它们的响应度、噪声、带宽等特性进行了讨论。这类器件已在光通信、光信息处理等许多系统中得到广泛的应用。

一种新型SOI Mach-Zehnder干涉型电光调制器的设计

在超紧缩双曲锥形3 dB多模干涉耦合器的基础上，设计了一种新的Silicon-on-insulator (SOI) Mach-Zehnder干涉型电光调制器。与传统的Y分支器相比，双曲锥形3 dB耦合器的制作容差大，而长度缩短了近30％，使得整个器件的尺寸大幅减小。调制区采用横向注入的PIN结构，模拟结果表明

镜面起伏对1.55 μm Si基MEMS光滤波器的影响

用传输矩阵方法，在简化的光学模型基础上，分别讨论了分布式Bragg反射镜DBR（Distributed Bragg Reflector）的生长精度及镜面起伏对1.55 μm Si基MEMS（Micro-Electro-Mechanical-System）可调谐光滤波器透射谱的影响。计算表明

双折射对基于半导体光放大器的干涉型器件性能影响的模拟分析研究

分析了半导体光放大器中双折射对基于半导体光放大器的干涉型器件性能的影响，对基于半导体光放大器的马赫－曾德尔型波长转换器的理论计算表明，当半导体光放大器有双折射存在时，消光比不仅要比无双折射的要低，而且还随着探测光的偏振态而改变，变化幅度可大于10 dB。提出了减小双折射对干涉型器件影响的方案，并且分析了实现对增益和对相位变化同时具有偏振不灵敏的半导体光放大器的可能性。

SOI梯形截面光波导的模式分析

采用有效折射率和转移矩阵理论相结合的方法得到了SOI梯形光波导的本征模方程。计算得到的有效折射率与WKB法相比误差不超过10~(-5)，其垂直方向电场分布与BPM模拟结果基本相符。首次得到了SOI梯形波导的单模曲线和其近似解析表达式，此结果与修正的WKB法一致。

一种具有平顶陡边响应的新型谐振腔增强型（RCE）光电探测器的理论分析及模拟

提出了一种适用于波分复用系统的具有平顶陡边响应的新型谐振腔强型（RCE）光电探测器结构，模拟得到了量子效率从峰值下降0.5dB的线宽1.8 nm，10 dB的线宽5.6 nm，20 dB的线宽10.4 nm，量子效率峰值99.7%，几乎没有凹陷的响应曲线。

3μm GaInNAs/GasAs Quantum Well Resonant Cavity Enhanced Photodetector

A 1.3μm GaInNAs resonant cavity enhanced (RCE) photodetector (PD) has been grown by molecular beam epitaxy (MBE) monolithically on (100) GaAs substrate using a home-made ion-removed dc-plasma cell as nitrogen source. A transfer matrix method was used to optimize the device structure. The absorption region is composed of three GaInNAs quantum wells separated by GaAs layers. Devices were isolated by etching 130μm-diameter mesas and filling polyamide into grooves. The maximal quantum efficiency of the device is about 12% at 1.293μm. Full width at half maximum (FWHM) is 5.8nm and 3dB bandwidth is 304MHz. Dark current is 2 * 10~(-11) A at zero bias voltage. Further improvement of the performance of the RCE PD can be obtained by optimizing of the structure design and MBE growth conditions.

BPM方法在SOI结构中的应用

采用交错隐式算子分裂（ADI）算法，设计、实现了一种高速、高精度的波束传播方法（BPM）来模拟SOI波导中不同偏振态的光传输，研究了PML边界层的选取对虚传播计算基模和基模传播常数的影响，给出了大光腔SOI波导结构不同偏振的基模传播常数。

4 * 4区域调制多模干涉耦合器SOI光波导开关的设计

根据区域调制多模干涉耦合器光开关的工作原理，以2 * 2区域调制多模干涉光开关为基础，采用级联的方式设计了4 * 4区域调制多模干涉SOI光波导开关。用有限差分二维BPM方法模拟了器件在不同工作状态下的光场传输情况。器件工作波长为1.55 μm，在不计耦合损耗时器件的平均插入损耗小于2.0 dB/cm。

平顶陡边响应的谐振腔增强型（RCE）光电探测器的分析

报道了一种具有平顶陡边响应的谐振腔增强型（RCE）光电探测器。使用数值模拟的方法对这种新型谐振腔增强型（RCE）光电探测器与传统的RCE光电探测器的响应曲线和串扰特性进行了分析和对比，分析了在半导体材料生长时厚度偏差对平顶陡边响应的RCE光电探测器响应曲线的影响，还分析了入射光的入射角和偏振态对平顶陡边响应的RCE光电探测器响应曲线的影响。

In_(0.4)Ga_(0.6)As/GaAs自组织量子点的光伏谱温度特性

采用无需在样品上制备电极的电容耦合的光伏谱方法,实验测量了In_(0.4)Ga_(0.6)As/GaAs自组织量子点在不同的温度下的光伏谱,对测量谱峰进行了指认,研究了量子点谱峰能量位置随温度的依赖关系。实验结果表明,量子点具有与体材料及二维体系不同的温度特性,对实验所测样品,其激子峰能量随温度增加而红移的速率约为GaAs体材料带隙变化的1.4倍。

阔叶红松林碳循环及细根与凋落物生产、分解研究

森林凋落物、细根及红松阔叶林碳循环 摘要: 由于全球变化进程的加快使生态系统碳循环在科学研究中的重要性日益突出。森林生态系统作为陆地生态系统的一个重要组成部分，其碳循环过程和源、汇功能一直是人们研究的热点。本文以森林生态系统物质循环的两个关键过程－凋落物和细根的生产和分解过程为主要研究目标，探讨了两者的时空动态格局和主驱动因子；同时采用传统的森林调查与通量观测相结合的方法，系统的刻画了红松阔叶林生态系统的碳循环过程。 主要结论如下：（1）区域平均温度是决定东北地区不同气候区域森林凋落量发生变化的主要因素，优势树种生物学特性不同导致同一气候区域内森林类型之间凋落量呈现显著差异。（2）红松阔叶林不同凋落组分凋落量对气候因子的年际波动和林分生长的反应不同，红松生长使其落叶量和在凋落总量中所占的比重显著增加，这将导致林地的凋落物组成和物理化学性质发生根本改变。（3）6个不同气候区域内地带性树种凋落物分解率和养分元素释放率随纬度增加而降低，并且与区域年平均温度和降水量呈显著正相关关系，随着分解的进行凋落物分解率与温度和降水的相关性降低。凋落物初始化学指标与其分解率呈显著相关关系。回归模型的预测结果显示温度和降水的增加均可促进凋落物分解，并且其对分解的影响强度大于CO2浓度升高对凋落物分解间接影响。（4）3种原始群落——红松阔叶林，云冷杉林和岳桦林的细根生产量、周转率和养分元素归还量随着海拔的升高而降低，对于同一海拔带上的3种林型而言，红松阔叶林生长量最高而周转率和养分元素释放率最低，白桦纯林细根周转率和养分元素释放率最高，山杨林细根生长量最小，细根周转率和养分元素释放率介于前两者之间。（5）红松阔叶林生态系统碳储量为25962.17±2002.1 C g m-2，其中植物（乔、灌木和草本）、土壤和林地（凋落物和倒木）内的碳储量占总体的79%, 15% 和6%。生态系统碳的净交换(NEE)为366.8±110.6 C g m-2year-1, 林地和土壤的碳输入量为504.9±28.9 C g m-2year-1，输出量为405.9±28.7 C g m-2year-1。植物净固碳量为287±34.5 C g m-2year-1，乔木和灌木净固碳量分别占植物净固碳总量的98.6％和1.4％。 关键词：森林凋落物，凋落物分解，细根，碳储量，碳循环