Stoichiometric defects in semi-insulating GaAs

The influences of arsenic interstitials and dislocations on the lattice parameters of undoped semi-insulating (SI) GaAs single crystals were analyzed. It was shown that the dislocations in such crystals serve as effective gettering sites for arsenic interstitials due to the deformation energy of dislocations. The average excess arsenic in GaAs epilayers grown by molecular-beam epitaxy (MBE) at low temperatures (LT) is about 1%, and the lattice parameters of these epilayers are larger than those of liquid-encapsulated Czochralski-grown (LEG) SI-GaAs by about 0.1%. The atomic ratio, [As]/([Ga] + [As]), in SI-GaAs grown by low-pressure (LP) LEC is the nearest to the strict stoichiometry compared with those grown by high-pressure (HP) LEC and vertical gradient freeze (VGF). After multiple wafer annealing (MWA), the crystals grown by HPLEC become closer to be strictly stoichiometric.

A STUDY OF THE COMPOSITION DISTRIBUTION AT THE TI/AL2O3 INTERFACE USING THE MCS(+)-SIMS TECHNIQUE

In this article, the MCs(+)-SIMS technique has been used to characterize Ti/Al2O3 metal/insulator interfaces. Our experiment shows that by detecting MCs(+) secondary ions, the matrix and interface effects are reduced, and good depth profiles have been obtained. The experimental result also shows that with the increase of the annealing temperature (RT, 300 degrees C, 600 degrees C, 850 degrees C), the interface gets broadened gradually, indicating diffusion and reaction take place at the interface, and the interface reaction is enhanced with the increase in annealing temperature. When the temperature increases, the AlCs+ signal forms two plateaus in the Ti layer, indicating Al from the decomposition of Al2O3 diffuses into the Ti layer and exists as two new forms (phases). Also, with the increase of the annealing temperature, oxygen diffuses into the Ti layer gradually, and makes the O signal in the Ti layer increase significantly in the 850 degrees C annealed sample.

一种宽带检波器的校准方法

提出了一种宽带检波器校准的新方法.利用矢量网络分析仪对检波器进行准确测量,结合宽带检波器的封装形式,建立检波器的等效电路模型.运用这种等效电路模型研究宽带检波器的高频响应特性,通过扣除检波器自身的频率响应波动,获得微波功率源准确的输出功率.通过理论分析与实验结果进行对比,结合功率计的测试结果,验证了这种方法的准确性.

单纵模布里渊掺铒光纤激光器的实验研究

提出了一种具有多环形腔(MRC)和光纤布拉格光栅可调谐滤波器(FBG-TF)相结合的单纵模布里渊掺铒光纤激光器(BEDFL)。实验中通过观察激光器输出光的拍频信号分析其光谱精细结构,分别讨论了布里渊增益、FBG-TF、MRC对BEDFL单模输出的贡献,给出了激光器的功率特性曲线和波长稳定性测试图。实验得到了在1550 nm处功率为4 dBm,信噪比(SNR)>60 dB,线宽小于1.5 kHz的稳定单纵模输出光。

注入锁定法布里-珀罗激光器的单模工作特性

使用分布式反馈(DFB)激光器对法布里-珀罗(F-P)激光器进行单模注入锁定。通过改变F-P激光器的偏置电流,DFB激光器的输出功率以及两激光器间的波长失谐量,对注入锁定F-P激光器的光谱特性、功率特性以及频率响应特性进行实验分析,找出影响注入锁定F-P激光器稳定性的因素,并测量注入锁定F-P激光器的稳定锁定区;通过优化注入条件实现F-P激光器的高边模抑制比(SMSR)输出,最高可达55 dB;通过与自由运转F-P激光器比较,发现注入锁定可以明显抑制半导体激光器在高频调制下光谱的展宽。注入锁定后F-P激光器的3 dB调制带宽接近14 GHz。实验结果表明,通过合理设计光注入条件,注入锁定技术可以明显改善F-P激光器的光谱特性以及高频响应特性,并在高速光纤通信领域中得到广泛应用。

稳定可调谐的单纵模多环形腔掺铒光纤激光器

提出了一种多环形腔(MRC)结构的稳定可调的单纵模(SLM)掺铒光纤激光器,多环形腔结构由双环形有源腔和两个次级无源腔组成。这种激光器是利用光纤法布里-珀罗可调滤波器(FFP-TF)以及光学光栅滤波器(OGF)两种滤波器和多环形腔结构相结合来共同选模。可实现波长调节范围为1528～1565 nm,在整个波长调节范围内边模抑制比大于44.53 dB,在1554 nm附近边模抑制比可以达到最大值51.18 dB, 输出功率为-8.84 dBm,通过应用多环型腔结构,激光器的输出很稳定,在18 min的观察时间内,中心波长的变化小于0.02 nm,输出功率的变化小于0.04 dBm,实现了稳定且可调谐的单纵模输出。

电吸收调制激光器集成芯片的高频测试

提出了一种精确测试电吸收调制激光器(EML)集成芯片高频特性的方法。待测芯片制作在带有微带线的热沉上,同时采用光探测器作为光电转换器,二者构成待测双口网络。被测双口网络的一端是共面线,使用微波探针作为测试夹具加载信号,另一端是同轴线,两个测试端口不同,不能采用简单的同轴校准方法校准待测系统。测试过程中采用扩展的开路-短路-负载(OSL)误差校准技术对集成器件的测试夹具微波探针进行校准,扣除了测试中使用的微波探针对集成光源高频特性的影响,同时采用光外差的方法扣除了高速光探测器的频率响应对结果的影响,得到集成光源散射参数的精确测试结果。

掩埋型离子交换玻璃光波导的变分分析

用变分法对离子交换法制备的掺铒光波导的传播特性进行了分析,推导出了适用于掩埋型离子交换玻璃沟道光波导中场分布传播常量的变分表达式,构建了场分布的厄米-高斯型试探解,在两种不同实验条件下,采用变分法确定了试探解中的待定参量,获得光波导中的场分布,利用传播常量的变分公式和已确定的场分布计算得到了传播常量和有效折射率。计算数据表明

多段式半导体激光器的研究进展

综述了多段式半导体激光器的研究进展。按结构不同，将它们分为两段式、三段式和四段式激光器进行讨论。重点介绍了几类具有典型结构的单片式集成激光器，总结了它们的设计背景、设计目的、基本设计思想、性能特点和基本用途，讨论了这些器件结构的共同点，指出两段式、三段式和四段式激光器研究上的关联和各自的研究重点。分析了多段式半导体激光器的发展趋势，展望了它们的应用前景。

Effect of Mesa Size on Thermal Characteristics of Vertical-cavity Surface-emitting Lasers

The effect of mesa size on the thermal characteristics of etched mesa vertical-cavity surfaceemitting lasers(VCSELs) is studied. The numerical results show that the mesa size of the top mirror strongly influences the temperature distribution inside the etched mesa VCSEL. Under a certain driving voltage, with decreasing mesa size, the location of the maximal temperature moves towards the p-contact metal, the temperature in the core region of the active layer rises greatly, and the thermal characteristics of the etched mesa VCSELs will deteriorate.

基于InP／空气隙布拉格反射镜的长波长谐振腔光电探测器

报道了一种长波长的InP基谐振腔(RCE)光电探测器．采用选择性湿法刻蚀，制备出基于InP／空气隙的分布布拉格反射镜，并将该结构的反射镜引人RCE光电探测器．制备的器件在波长1.510μm处获得了约59％的峰值量子效率，以及8GHz的3dB响应带宽，其中器件的台面面积为50μm * 50μm．

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。

辽东次生林土壤呼吸及主要组分分离与量化

土壤呼吸是森林生态系统碳循环的重要组成部分，对土壤呼吸的主要组分根系呼吸和土壤微生物呼吸进行分离并量化，对于了解土壤碳释放规律、估算生态系统土壤碳的年际通量以及预测气候变化条件下根系或土壤微生物对土壤碳释放格局的影响具有重要意义。本文采用挖壕法测定辽东山区蒙古栎林、杂木林和胡桃楸林的土壤表面CO2通量，并同步分析土壤水热因子及土壤有机质、N含量、根系生物量、土壤酶活性、土壤微生物生物量等。研究结果表明：（1）辽东山区次生林0-10cm土壤有机质含量为9.29-18.15%，全氮含量为0.43-0.90%，pH值为5.67-6.19；次生林生长季细根生物量平均为152.61- 447.79 g/m2，粗根生物量平均为255.42-507.42 g/m2，根系总量平均为540.93-955.22 g/m2；土壤酶活性季节变化明显，且具垂直分布特征，蒙古栎林的土壤转化酶、淀粉酶和脱氢酶活性最高，胡桃楸林最低，胡桃楸林过氧化氢酶活性相对最大；土壤微生物量碳、氮的季节变化呈明显的单峰曲线并与土壤温度相关，土壤微生物量碳氮之间具显著相关性（P<0.05）。（2）次生林土壤总呼吸、根呼吸和土壤微生物呼吸具明显的日、季变化规律，生长季根呼吸贡献相对较低，胡桃楸林根呼吸贡献率为34.0-34.8%，蒙古栎林为17.9-28.4%，杂木林为14.7-35.3%；土壤微生物呼吸贡献率为66.0-85.3%，高于根呼吸贡献率，说明辽东山区次生林土壤微生物呼吸决定土壤总呼吸的变化趋势。（3）土壤呼吸与地下5cm土壤温度呈指数函数关系，土壤总呼吸的Q10值为1.29-2.30，微生物呼吸的Q10值为1.28-2.09，根呼吸的Q10值为1.29-3.72；土壤总呼吸、微生物呼吸、根呼吸与土壤含水量均无明显相关关系；蒙古栎林根呼吸与细根生物量显著相关，杂木林根呼吸与粗根生物量及根系总生物量显著相关，胡桃楸林根呼吸与根系生物量总量显著相关（P<0.05）；微生物呼吸与淀粉酶、转化酶、脱氢酶、过氧化氢酶均无显著相关性（除胡桃楸林与过氧化氢酶显著相关）；微生物呼吸与土壤微生物量碳、氮均呈显著线性相关关系（P<0.05）。（4）蒙古栎林土壤总呼吸、根呼吸、土壤微生物呼吸年际碳释放量分别为572.78、147.78和425.59 g C m-2a-1，杂木林分别为403.12、108.92、297.51 g C m-2a-1，胡桃楸林分别为519.47、173.75、345.72 g C m-2a-1；生长季和非生长季通过根呼吸释放的碳量均小于分解土壤有机质的微生物呼吸释放的碳量，非生长季次生林土壤碳释放量为39.21-152.04 g C m-2a-1，占全年呼吸总量的10-29%，说明冬季土壤碳释放量不能忽略。

杉木人工林土壤中毒性化感物质的鉴定与来源

针对杉木化感物质种类的争论，我们以生测活性做导向，对杉木人工林土壤中毒性化感物质进行了分离，并通过质谱、核磁共振等仪器对化感物质的化学结构进行了鉴定，然后研究了其活性和来源，同时从土壤养分和化感作用两个方面对杉木火力楠混交林解决杉木连栽障碍的作用机制进行了研究。结果表明： (1) 虽然不同连栽代数土壤养分与杉木幼苗苗高存在正相关关系，即随着杉木连栽代数的增加，土壤养分含量逐渐降低，土壤处理的杉木幼苗苗高也逐渐降低，但是同一林分中，距杉木根系不同距离的土壤养分含量与杉木幼苗根长存在负相关关系。在一代和二代杉木林中，与杉木林地土相比，杉木根际土能够显著地抑制杉木幼苗根生长。单用土壤养分匮缺来解释连栽杉木生产力下降是不充分的，杉木化感作用也是连栽障碍的重要原因之一。 (2) 从杉木人工林土壤中检测到8种酚酸类物质：对羟基苯甲酸、香草酸、阿魏酸、苯甲酸、肉桂酸、香草醛、异香草醛和香豆素。自然浓度的酚类物质没有抑制杉木幼苗的生长，反而促进了杉木幼苗的生长。从连栽杉木林土壤分离到一种新环二肽(6-hydroxy-1,3-dimethyl-8-nonadecyl-[1,4]-diazocane-2,5-diketone)，它在自然浓度条件下能够显著地抑制杉木幼苗的生长。而且当浓度达到40nmol•ml-1时，环二肽对杉木幼苗根生长的抑制率接近50%，显示其具有较高的化感活性。因此，引起连栽杉木生产力下降的化感物质不是对羟基苯甲酸等酚酸类物质，而是从杉木林土壤中分离得到的环二肽。 (3) 杉木各组织中环二肽含量最多的为叶凋落物，而且用杉木叶凋落物处理的土壤中环二肽含量显著增加，这说明杉木叶凋落物是环二肽的重要来源之一。杉木根系分泌物中含有环二肽，而且随着连栽代数的增加，杉木根系分泌环二肽的速率也增加，这说明杉木根系分泌物也是环二肽的重要来源之一。杉木成熟林每年每公顷凋落的叶凋落物中含有约0.173~0.418 mol的环二肽，而每年每公顷杉木根系分泌的环二肽可达1.289~1.362 mol，显著高于前者。因此，杉木根系分泌物是杉木化感物质环二肽最重要的来源。 (4) 杉木火力楠混交林能够提高土壤有机质、全氮等养分含量，增加土壤微生物数量及土壤蔗糖酶、脲酶和磷酸酶等土壤酶活性，从而提高了混交林土壤熟化程度，加速了土壤有机质的转化速率，增强了土壤养分的供应能力，改善了土壤养分匮缺的状况。与二代杉木林相比，杉木火力楠混交林中杉木根系分泌环二肽的速率降低了33.2%，杉木火力楠混交林能减少环二肽的释放量，从而降低土壤中化感物质的含量，减弱林地土壤对杉木幼苗生长的抑制作用，缓解了连栽杉木自毒作用。因此，杉木火力楠混交林是一种高生产力和生态协调的造林模式。