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

污染土壤修复基准建立的方法体系、案例研究与评价

为了今后我国在国家层面上建立污染土壤修复基准系统，促进我国国家生态安全体系的建立，本研究对国外发达国家建立污染土壤修复基准的情况进行了系统详细的文献检索。结合一些发达国家土壤修复标准以及我国土壤污染实际情况，提出建立污染土壤修复标准应从多方面综合考虑。并且以铅和乙草胺两种在我国东北地区普遍存在的污染物作为研究对象，首次开展区域水平上建立污染土壤修复基准方法和修复效果评判的尝试性研究。 通过农作物（小麦、大豆和白菜）发芽毒理实验，以食品卫生标准为反推基础的农作物毒物吸收实验，土壤动物毒理实验，生化水平毒理实验，土壤化学毒理实验和土壤酶学水平效应实验得出对土壤中主要组分和功能不产生影响，棕壤中乙草胺和铅浓度阈值。其基准不是所谓的不产生不良或有害影响的最大单一浓度或单一的无作用剂量，而是一个基于不同保护对象的多目标函数或一个范围值，所以对于不同的修复要求和保护对象确定乙草胺的修复阈值为0.4～12mg·kg-1，铅的修复阈值为3.98～793 mg·kg-1。 以沈阳某冶炼厂废弃厂区重金属污染监测为依据，采用美国环保局（US EPA）最新的人类健康风险评价标准方法对冶炼厂废弃地块污染土壤进行评价的结果显示：冶炼厂厂区内土壤污染非常严重；无论是工业用地假设还是休闲用地假设，由无机Cu 造成的人类健康风险在整个风险中所占的比例最大；单纯依靠US EPA 的健康风险评价并不能正确指示出土壤的潜在风险。运用土壤酶、暴露在土壤环境中的陆生植物以及与土壤环境直接接触的无脊椎动物等可靠的生态毒理指标，来判定、评价污染土壤的修复效果是可行的。