用正电子研究原生ZnO单晶中的缺陷

利用正电子寿命谱和多普勒展宽谱技术研究了原生ZnO的缺陷结构及其退火效应. 经900 ℃退火之后,正电子寿命实验显示样品中的空位型缺陷基本被消除,其体寿命为180 ps.通过比较原生和退火样品的符合多普勒展宽谱的商谱曲线,两者有相似的峰型,结合寿命谱的相关数据表明原生ZnO中不存在H原子填充Zn空位.

Efficient Mode-locked and Q-switched Nd∶YVO_4 Laser with Semiconductor Saturable Absorber Mirror

We reported an efficient diode pumped Nd ! YVO, 1 064 nm laser passively mode-locked and Q-switched by a semiconductor saturable absorber mirror(SESAM). At the incident pump power of 7. 5 W, 2. 81 W average output power was obtained during stable CW mode locking with a repetition rate of 111 MHz. The optical conversion efficiency was 37. 5% , and the slope efficiency was 39%. So far as we know, this is the highest optical-optical conversion efficiency with a SESAM at home.

CMOS超高频整流器

提出了一个适用于无源UHF RFID标签芯片的全CMOS整流器.整流器包括射频-直流转换电路、偏置电路、直流-直流转换电路和振荡器电路.整流器的工作频率范围是860～960 MHz.基于0.18μm,1p6m的标准数字CMOS工艺,设计并实现了无源UHF RFID标签芯片的整流器.该设计采用开关电容电路技术动态地消除了CMOS管开启电压的问题,在标准数字CMOS工艺下实现了高效率的超高频整流器.整流器的面积为180μm×140μm.当输入900MHz,-16dBm的射频信号时,整流器的输出电压为1.2V,启动时间为980μs.

用于神经电信号记录的多通道微探针

以体硅为衬底，采用微机械加工技术(MEMS)制作了七通道的可植入到脑皮层的微探针，用于记录神经电信号．从生物相容性、减小植入损伤、工艺制作难度等方面考虑，制作了以二氧化硅／硅(SiO_2／Si)为主体的微探针，并详述了其具体制作工艺流程．扫描电镜(SEM)照片显示微探针针长3 mm、针宽100 μm、针厚约为20μm，各个记录点直径10μm、间距120μm，实现了各通道之间良好的信号隔离．微探针距离针尖1 mm范围内的针宽以一定弧度由100μm逐渐变窄，同时针尖锥角为6°，此种结构有利于减小植入时对脑组织的损伤．通过体外测试得到，当频率由10 kHz增加到10 MHz时，微电极各个通道阻抗由150.5 kΩ降低到6.0 kΩ．

掺Er／Pr的GaN薄膜深能级的研究

利用深能级瞬态谱（DLTS）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）对GaN以及GaN掺Er／Pr的样品进行了电学和光学特性分析．研究发现未掺杂的GaN样品只在导带下0．270eV处有一个深能级；GaN注入Er经900℃，30min退火后的样品出现了四个深能级，能级位置位于导带下0．300eV，0．188eV，0．600eV和0．410eV；GaN注入Pr经1050℃，30min退火后的样品同样出现了四个深能级。能级位置位于导带下0．280eV，0．190eV，0．610eV和0．390eV；对每一个深能级的来源进行了讨论．光谱研究表明，掺Er的GaN样品经900℃，30min退火后，可以观察到Er的1538nm处的发光。而且对能量输运和发光过程进行了讨论．

带有Bragg反射镜的谐振腔增强型Si光电探测器

采用电子束蒸发和键合技术，制作了具有高反射率的、表面为薄层单晶Si的分布Bragg反射器。用标准光刻工艺在单晶Si薄层上制作出窄带谐振腔增强型（RCE）金属一半导体一金属（MSM）光电探测器，响应峰值波长分别在836、900、965和1030nm处，其中在900nm处峰值半高宽为18nm。该器件具有波长选择特性，可有效抑制相邻频道间的串扰，而且容易制成集成面阵。

5.3-W Nd:YVO_4 passively mode-locked laser by a novel semiconductor saturable absorber mirror

We report a diode end-pumped continuous wave (CW) passively mode-locked Nd:YVO4 laser with a homemade semiconductor saturable absorber mirror (SESAM). The maximum average output power is 5.3 W at the incident pump power of 17 W, which corresponds to an optical-optical conversion efficiency of 31.2% and slope efficiency of 34.7%. The corresponding optical spectrum has a 0.2-nm full width at half maximum (FWHM), and the pulse repetition rate is 83 MHz.

大功率GaInP／AlGaInP半导体激光器

制备了大功率实折射率GaInP／AlGaInP压应变分别限制量子阱激光器．所用外延材料在15°偏角的GaAs衬底上由有机金属气相外延一次外延生长得到．制备的激光器具有双沟脊波导结构，条宽和腔长分别为3和900μm，前后端面分别蒸镀5％的增透膜和95％的高反膜．分析了室温连续激射时激光器的光电输出性能．阈值电流的典型值为32mA，光学灾变阈值为88mW，功率为80mW时的工作电流为110mA，斜率效率为1W／A，串联电阻为3Ω．基横模光输出功率可达60mW，60mW时的平行结和垂直结的远场发散角分别为10°和32°，激射波长为658．4nm．器件的内损耗为4．1cm^-1，内量子效率达80％，透明电流密度为648A／cm^2．

激光二极管侧面抽运Nd∶YAG锁模激光器的研究

利用谐振腔的稳定条件对激光二极管侧面抽运的Nd∶YAG锁模直腔的稳区特性和谐振腔内的光斑分布进行了分析。根据对腔参量的分析，选取合适的腔参量设计了一个简单的侧面抽运直腔，该谐振腔腔形简单，没有像散，振荡光模式好，有利于激光器的锁模运转。实验中采用国内自行研制的半导体可饱和吸收镜，实现了激光二极管侧面抽运半导体可饱和吸收镜锁模Nd∶YAG激光器的连续锁模运转，平均输出功率为2 W，锁模脉冲宽度为10 ps,重复频率为100 MHz。结合实验结果进一步讨论了半导体可饱和吸收镜的一些参量如饱和恢复时间、调制深度等对实现稳定连续锁模的影响。

用表面态型半导体可饱和吸收镜实现Yb∶YAG激光器被动调Q锁模

制作了一种新型的半导体可饱和吸收镜--表面态型半导体可饱和吸收镜.用表面态型半导体可饱和吸收镜作为被动锁模吸收体实现了半导体端面泵浦Yb∶YAG激光器被动调Q锁模.在泵浦功率仅有1.4 W的情况下,获得了调Q锁模脉冲序列,锁模平均输出功率1 mW,锁模脉冲重复频率200 MHz.

Passive mode locking of an Yb:YAB laser with a low modulation depth SESAM

A passive mode-locked diode-pumped self-frequency-doubling Yb:YAB laser with a low modulation depth semiconductor saturable absorber mirror operating at 374 MHz is demonstrated. The measured pulse duration is 1.98 ps at the wavelength of 1044 nm. The maximum average power reaches 45 mW.

用于干涉测量的光栅外腔半导体激光器

研制了用于光干涉测量的单稳频、窄线宽光栅外腔半导体激光器(LD).它由出光面镀有增透膜的单管半导体激光器、光束校正准直系统、闪耀光栅、注入电流驱动系统及温度控制系统组成.闪耀光栅作为外腔光反馈元件对单管半导体激光器输出的纵模进行选择,使之工作在单纵模状态.外腔的引入还使输出光的谱线宽度得以大大压窄.注入电流驱动系统为半导体激光器提供工作电流.温度控制系统由双层温控组成.第一层用于控制单管半导体激光器管芯温度;另一层用于及时带走第一层温控产生的热量,并消除环境温度影响,使外腔温度稳定.该温控系统可使所构成激光器的温度稳定在1‰℃量级.对研制的外腔半导体激光器的特性进行测试,其输出功率恒定、模式单一稳定、谱线宽度优于1.4 MHz.

1.78 μm Strained InGaAs-InGaAsP-InP Distributed Feedback Quantum Well Lasers

Ridge-waveguide distributed-feedback(DFB) lasers with highly strained InGaAs/InGaAsP active regions,emitting at 1.78 μm were fabricated by low pressure metal-organic vapor phase epitaxy(LP-MOVPE) and tested.The lasers exhibited threshold current of 33 mA for 900 μm long cavities at room temperature.A maximum light output power of 8 mW from one facet and an external differential quantum efficiency of 7% were also obtained.In oddition,the side mode suppression ratio (SMSR) is 27.5 dB.

980nm单模运转未镀增透膜光纤光栅激光器

提出了一种工艺简单的980 nm未镀增透膜的光纤光棚外腔半导体激光器.首先从理论上分析了边模抑制比(SMSR)与激光二极管前表面反射率R2、外腔长Lext和激光二极管-光纤耦合效率之间的关系,得出边模抑制比随R2和Lext的增大而减小,而随着激光二极管-光纤的耦合效率的提高而增大.从计算结果中还可以看出,即使半导体激光器不镀增透膜(R2=0.3时),在其它参量合适的情况下,边模抑制比仍可大于40 dB.然后,对其进行实验验证,在半导体激光器未镀模的情况下,选择光纤光栅发射率为0.5,外腔长为12.5 cm,输入电流为28.8 mA(约为阈值电流的2.4倍)时,通过仔细调节恒温、恒流电路,实现了边模抑制比高于40 dB的稳定的单纵模输出,外腔激光器的线宽优于1.6 MHz.

使用外腔半导体激光器对远距离微小振动的干涉测量

采用中心波长为942．4 nm，线宽大于3．6 nm的半导体激光器，使用Littrow型自准直光栅外腔结构，得到功率恒定、模式单一稳定、线宽优于1．2 MHz(△<3．5×lO~(-6) nm)的激光输出；使用正弦光频调制方式完成了对远距离的微小振动(纳米量级)的测量，对振动的辐值和频率都具备良好的探测效果。