摘要：在高速光电子器件的微波封装过程中,需要综合考虑封装寄生参数和芯片寄生参数对器件高频性能的影响。利用封装寄生参数对芯片寄生参数的补偿作用,成功实现了10 Gb/s电吸收调制激光器(EML)的高频封装。通过封装前后芯片和器件的小信号频率响应测试结果对比,器件的反射参数和传输参数有所改善,3 dB带宽达到10 GHz;并进行了10 Gb/s速率的光纤传输实验,经过40 km光纤传输后通道代价不到1 dBm(误码率为10-12),满足10 Gb/s长距离光纤传输系统的要求。

摘要：分析了悬臂梁的结构特性及引起Bragg反射中心波长变化的基本原理,设计了具有不同区域应力灵敏度的悬臂梁。利用悬臂梁不同区域光纤Bragg光栅(FBG)的Bragg反射中心波长差实现了一种简单方便的增敏方案。该方案利用这种特殊悬臂梁的自身结构可使测试灵敏度提高将近一倍,而且成功地解决了温度应力交叉敏感的测量难题,消除了温度变化引起的应力测量误差,实现了利用光纤Bragg光栅对应力单参量的测量。

摘要：通过对不同合成条件与制备参数的量子点及其薄膜进行一系列特性表征,实现铯铅溴量子点(CsPbBr3)合成条件和薄膜制备参数的优化。利用热注入的方法,研究了反应温度与反应时间对CsPbBr3量子点特性的影响。设计并获得了不同合成条件下的CsPbBr3量子点样品,并对所有样品进行了特性表征。随后将所有CsPbBr3量子点样品制备成薄膜,探究其薄膜的光致发光特性。反应温度为180℃、反应时间为5s时所合成的量子点尺寸最小,为9nm;旋涂速度为3000r/min、退火温度为80℃、退火时间为10min时,所制备的薄膜光致发光强度最大。得到了相对最优的CsPbBr3量子点合成条件与CsPbBr3量子点薄膜制备条件。

摘要：纹波系数是超辐射发光二极管(SLD)的关键指标,增透薄膜被用于降低纹波系数。基于平面波方法的增透膜设计得到广泛应用,然而倾斜腔面SLD中增透膜的性能普遍不佳,使用时域有限差分方法进行分析,发现存在反射曲线偏离和反射率高等问题。优化了增透膜设计,优化后1°~10°腔面倾角内的反射率降低,降幅最高达82%,其中双层增透膜反射率低于0.05%。采用反应磁控溅射工艺镀膜,并验证了优化设计效果。经过增透膜优化,光谱纹波得到有效抑制,SLD管芯纹波系数和调制系数分别仅为0.019 dB和2.30×10^(-3),降幅超过50%,在100 mA的驱动电流下仍保持10 mW的光功率。所研制的增透膜能够有效减小腔面反射率,利用该增透膜制备了低纹波SLD。研究结果为SLD及其他半导体光电子器件的光学薄膜研制提供了参考。

摘要：本文设计了一种基于Franz-Keldysh(FK)效应的GeSi电吸收调制器.调制器集成了脊形硅单模波导.光由脊形硅波导以倏逝波形式耦合进锗硅吸收层.在硅基锗二极管FK效应实验测试的基础上,有源区调制层锗硅中的硅组分设计为1.19%,从而使得器件工作在C(1528—1560nm)波段.模拟结果显示该调制器的3dB带宽可达64GHz,消光比为8.8dB,而插损仅为2.7dB.

摘要：复眼系统是自然界中普遍存在的一种视觉成像系统,与单眼相比,它具有体积小、视场角大、景深大以及对快速运动物体灵敏度高等优点.人工仿生的复眼结构在机器人视觉、三维成像、目标跟踪、导航、监测、医学等领域具有极其重要的应用价值.与传统复眼透镜制备技术相比,飞秒激光微纳加工技术在三维制备、高精度加工、可程序化设计等方面具有突出的优势,使得飞秒激光技术成为重要的仿生复眼制备方式.本文总结了飞秒激光加工仿生复眼透镜的最新研究进展,对激光增材和减材两种制备方式分别进行了阐述和分析,对仿生复眼透镜的应用进行了简单的介绍,最后探讨了飞秒激光制备复眼透镜领域存在的一些挑战,并对该领域的未来发展方向进行了展望.

摘要：基于离轴积分腔输出光谱技术,设计并研制了一种红外二氧化碳(CO2)传感系统.采用中心波长为1572 nm的分布式反馈激光器,选择6359.96 cm-1处CO2的吸收谱线作为目标谱线.研制的谐振腔长度为60 cm,测得的有效光程为1200 m.采用波长调制光谱技术与直接吸收光谱技术分别测量CO2的吸收光谱,前者测得的光谱信号的信噪比为130,优于后者的信噪比80.将波长调制光谱技术与离轴积分腔技术相结合,利用LabVIEW软件提取二次谐波信号的幅值.利用配备的气体样品,开展了传感器标定、稳定性及动态响应性能测试等实验.使用纯氮气(N2)进行了稳定性测试,艾伦方差表明,当平均时间为96 s时,系统的检测下限为5.1×10-6;当气体流速为500 sccm时,实验测得的响应时间小于20 s.利用该系统开展了连续16.5 h的大气CO2浓度在线实时监测和人呼出气体中的CO2含量检测,均呈现出较好的性能.该系统具有易操作、响应快、灵敏度高等优点,未来可广泛应用于大气环境检测、医疗诊断等方面.

摘要：采用深紫外光刻及等离子体刻蚀等工艺制备基于绝缘体上硅材料的环形滤波器,且微环半径仅为5μm。制备基于单微环的4通道光分插复用器,器件尺寸仅为3000μm×500μm。测试结果表明,该器件可以很好地实现上下载功能。其自由频谱宽度约为19.6 nm,最大消光比为19.76 d B。同时优化设计制备基于跑道型双微环可调谐光分插复用器。对这两种结构的光分插复用器的相邻信道间串扰进行测试,基于单微环滤波器和跑道型双微环滤波器的信道间最大串扰分别为-11.94 d B和-20.04 d B。所设计的基于双微环光分插复用器上下载通道与主信道间没有交叉波导结构,因此相邻通道串扰明显低于单环型的光分插复用器。同时设计并制备基于双微环PIN结型电光调制器。当偏置电压增加到1.6 V时,谐振峰发生0.78 nm的蓝移,并对测试结果进行分析。

摘要：针对高分辨率雷达回波信号仿真对带宽、线性度和延时性能的要求,设计了X波段雷达测试与校准应用的小型化微波光纤延迟线。分析了雷达回波模拟源对距离延迟单元的性能要求,根据系统指标,研制了用于宽带雷达信号线性电光转换的关键器件—直接调制分布反馈(DFB)激光器。基于光纤反射镜,设计与实现了一种小型化的反射式延迟线结构。最后,利用矢量网络分析仪对系统的微波传输性能进行了测试分析。结果表明:直接调制DFB激光器的-3dB模拟调制带宽高达21GHz。基于该激光器的微波光纤延迟线,针对X波段雷达测试应用可提供40、80、120μs不同延时的目标回波模拟,其带内幅度平坦度小于±0.5dB,相位非线性小于10°,同时线性动态范围大于60dB,满足雷达回波仿真与校准过程对于信号附加幅频误差和相频误差的要求。

摘要：基于扭转动力学原理,推导了用于分析静电微驱动器的驱动电压、响应时间和其它动力学参数的特性方程。对于忽略和考虑空气阻尼效应的2种情况,分别进行了详细的讨论,计算结果可以用于分析器件处于真空和空气条件下的工作状态。结果表明,当考虑空气阻尼时,悬臂梁的运动轨迹与忽略空气阻尼时相比较发生相当大的改变,从而吸合(pull-in)电压和响应时间等计算结果也发生改变。因此,对于微机电系统(MEMS)器件的设计和制作,空气阻尼效应是影响其性能和工作条件的重要因素。最后,介绍了一种光学测量方法,可用于器件的响应时间和悬臂梁扭转角度等参数的测试,得到的实验结果与理论分析结果有较好的吻合。