摘要：根据薄膜窄带滤光片在倾斜入射时的特性,通过改进间隔层膜系结构调整其等效折射率,可以设计出具有稳定透射峰值和带宽的角度调谐窄带滤光片.倾斜入射时窄带滤光片透射光的S和P偏振分量的中心波长会随着入射角度的增大出现分离现象,产生较大的偏振相关损耗.分析了偏振分离现象出现的原因和其与滤光片等效折射率的关系,提出了消除偏振分离现象的方法.根据薄膜矩阵理论建立了分析模型并提出了一种该可调滤光片的设计方法,根据开发的程序优化设计并制备了一组用于100 GHz密集波分复用(DWDM)系统的低偏振相关损耗的四腔角度调谐窄带滤光片,实验结果证明其满足设计要求并有接近20 nm的可调范围.

摘要：阵列波导光栅中心波长的温度不稳定性成为限制其应用的主要原因。为了设计温度不敏感阵列波导光栅,结合弹性多层板热应力理论和应力集中效应给出掩埋波导芯层应力的解析解,利用等效折射率法计算阵列波导的有效折射率及其温度系数,考虑波导材料折射率和波导长度随温度的变化得到了硅基二氧化硅阵列波导光栅中心波长的温度系数。并研究了贴有应力板的阵列波导光栅中心波长的温度特性,结果表明在芯片底部贴有0.37 mm厚的铝板时,TE模和TM模中心波长的温度系数分别是5.9 pm/℃和8.0 pm/℃,下降到传统阵列波导光栅中心波长温度系数的一半。

摘要：隔离槽的制作是实现阵列芯片单元独立的有效方法。本文采用感应耦合等离子体干法刻蚀(ICP)和具有高刻蚀比的Si O2与光刻胶混合掩膜在Ga N基微尺寸LED上制备了3种深度的隔离槽和6种不同的芯片尺寸结构。通过电致发光(EL)和电容计表征不同刻蚀深度对LED芯片电学性能和电容大小的影响。实验结果表明,小尺寸的芯片有着更高的电流承受密度和更小的电容值,隔离槽刻蚀深度的增加能降低电容和电阻,从而使RC时间常数得到降低。有源层直径为120μm的芯片从仅有Mesa刻蚀到完全刻蚀到蓝宝石衬底,其RC调制带宽从155 MHz增大到176 MHz。减小芯片尺寸和完全刻蚀到蓝宝石衬底能有效减小芯片RC常数。这些工作将有助于Ga N基LED的未来设计和制造,以提高高频可见光通信的调制带宽和光功率。

摘要：基于光学传输理论矩阵,设计制作SiO2和Ti3O5交替生长的分布式布拉格反射(DBR)结构作为LED芯片的电流阻挡层,并采用电感耦合等离子体(ICP)刻蚀技术在电流阻挡层处形成沟槽结构,以解决困扰LED器件效率提高的电流扩散及金属电极降低出光效率的问题。实验结果表明,采用这种结构的LED芯片能将亮度提高5%以上,而LED芯片的正向电压基本维持不变。这种反射型电流阻挡层结构能够很好地改善大尺寸LED芯片的电流扩散,有效地提高LED芯片的出光效率。

摘要：在测试制备的100 GHz密集波分复用(DWDM)低偏振相关损耗的角度调谐滤光片时,其透射光谱的插入损耗和带宽的展宽现象会随着入射角度的加大而迅速增加,与理论设计不符。通过多光束干涉原理建立模型模拟,发现在倾斜入射时滤光片的透射光束的光斑会出现展宽和形变,使得位于接收端处的光准直器接收不到足够的透射光束,导致了光谱变形。根据分析结果设计了一种利用直角棱镜的光斑整形方案,能将展宽的椭圆光斑压缩回近似的圆形光斑。制备了一组直角棱镜整形装置,实验证明该设计能够在保持接收端光准直器位置固定的情况下有效地减小透射波形的损耗和半宽展宽现象,使角度调谐滤光片能达到理论设计中20 nm的可调谐范围。

摘要：使用现有生产线上工艺成熟且成本低廉的技术实现ITO粗化以提高GaN基LED蓝光芯片的出光效率是产业界重要的研究课题。本文通过普通光刻技术和湿法腐蚀技术,实现ITO表面粗化,有效地提高了LED芯片的输出光功率。输入电流为20 mA时,ITO层制备密集分布的三角周期圆孔阵列后,芯片输出光功率提升11.4%,但正向电压升高0.178 V;微结构优化设计后,芯片输出光功率提升8.2%,正向电压仅升高0.044 V。小电流注入时,密集分布的三角周期圆孔阵列有利于获得较高的输出光功率。大电流注入时,这种结构将导致电流拥挤,芯片的电光转化效率衰减严重。经过优化设计后的微结构阵列器件,具有较高的电注入效率,因此芯片的出光效率较高且随输入电流的增加而衰减的趋势较慢,因此更适合大电流下工作。

摘要：设计制作了一种具有侧面柱状结构的高压发光二极管(HV-LED)芯片,与未作侧面柱状结构的HV-LED芯片相比,在正向电流20mA下,其光功率提高了7.6%,而正向电压和波长基本维持不变。对这两种HV-LED芯片的电流和电压以及电流和光功率的关系进行研究。封装白光后的测试结果表明,在色温4 500K、驱动电流20mA下,具有侧面柱状结构的HV-LED芯片光效达125.6lm/W。在标准测试温度为20℃、正向电流为20mA驱动下,具有侧面柱状结构的HV-LED芯片封装老化测试1 000h后,光衰仅为2%。

摘要：根据LED光源的发光特性,设计了一种由椭球反射器、挡板和自由曲面透镜所组成的投射式LED近光灯系统。基于非成像光学理论,建立了LED光源经椭球反射器后的出射光线角度与照明平面上坐标的对应关系,结合折反射定律计算透镜自由曲面上的点坐标,通过建模软件将坐标点拟合成曲面实体而得到自由曲面透镜模型。采用蒙特卡洛光线追迹法进行仿真,结果表明:其配光结果完全满足GB4599-2007标准,而且体积小,视野广阔,边缘区域光能也较高,光线利用率达到95.92%。

摘要：LED可见光通信中光电接收器输出信号幅值较小且有畸变,影响了数据传输速率。设计了光电接收器信号处理系统,通过将光电接收器输出的信号放大,并将单端信号转变成差分信号,然后输入至限幅放大器中整形恢复。实验结果表明,该信号处理电路可以实现800 MHz正弦波的整形,将其连接到可见光通信系统中,在LED上加载280 MHz正弦波,信号处理电路具有较好的跟随和整形恢复能力,信号速率约可达到560 Mbps,达到了目前单信道LED使用OOK调制传输的最高速率水平。

摘要：设计了一种基于二维光子晶体自准直效应和光子禁带特性的新型紧凑型偏振分束器,器件尺寸为9μm×9μm,利用光子晶体的自准直效应实现TE偏振光和TM偏振光在自准直结构中的自准直传播,基于光子禁带特性实现TE偏振和TM偏振的正交分离。对于插入的偏振分束结构的空气孔排数为5时,1550 nm处的TE偏振光的透过率为95.4%,对应的偏振消光比为23 dB,TM偏振光的透过率为88.5%,对应的偏振消光比为37 dB。对于覆盖100 nm带宽的TE和TM偏振光,TE偏振消光比和TM偏振消光比分别高于18 dB和30 dB。与以往的偏振分束器相比,结构更简单,尺寸更小,偏振消光比更高,更好地满足现代光通信、光集成系统的需求。