1 太原理工大学 物理与光电工程学院，山西 晋中 030600
2 太原理工大学 信息工程学院，山西 晋中 030600
3 武汉电信器件有限公司，武汉 430074
文章利用理论模型研究了GaAs/AlxGa1-xAs量子阱红外探测器(QWIP)中掺杂参数对探测器探测波长的影响，并借助2×2哈密顿方法计算了此模型的特征能态。通过将模拟结果与现有实验数据进行对比、分析可知，当掺杂浓度增加时，峰值归一化吸收率、吸收系数和响应度等呈非线性增大。同时还发现，在AlxGa1-xAs势垒中，Al的摩尔分数(x)增加时，子带间吸收能力增强，但吸收的峰值波长会向较短的波长方向移动，进而判定掺杂浓度是高性能QWIP设计的重要参数之一。
量子阱红外探测器 哈密顿方法 摩尔分数 掺杂浓度 QWIP Hamiltonian method mole fraction doping concentration
1 太原理工大学 物理与光电工程学院，山西 太原030024
2 太原理工大学 信息工程学院， 山西 太原 030024
鉴于红外吸收法检测甲烷气体浓度时，误差的补偿是提高检测精度的核心。通常采用各种差分吸收技术来进行误差的补偿，减少各种干扰。基于红外差分检测原理，设计一种双波长差分甲烷传感器。利用旋转滤光盘控制滤波和光的通过，使测量光和参考光分时通过光路，实现了单光源单光路单探测器结构，消除了光源功率波动、光路损耗以及探测器的不稳定带来的误差，提高了检测精度。实验表明，在0～6%浓度范围内，该传感器最大相对误差小于1%。
甲烷 气体传感器 红外光谱吸收 差分 methane gas sensor infrared spectrum absorption differential
太原理工大学理学院物理系， 山西 太原 030024
基于光反馈半导体激光器产生混沌激光作为熵源，设计制作了放大器、比较器及触发器等高频电子器件，实现对混沌激光的模数转换，产生一路随机数，与另一路不相关的随机数异或处理，无需后续数字处理，最快可实现500 Mb/s输出。产生的随机数序列通过了美国国家标准与技术研究院（NIST）的统计测试标准（SP800-22）。该随机数发生器码率可调，易集成，有利于产品化。
激光器 混沌激光 随机数发生器 高速
1 太原理工大学 物理系，太原 030024
2 深圳大学 电子科学与技术学院，广东 深圳 518060
利用调Q Nd∶GdVO4 激光器为泵浦源，对100 m非线性光子晶体光纤中受激拉曼散射谱的形成过程进行了实验研究.随着泵浦功率的增加，在中心~1 575 nm处得到一个宽带光谱，并观察到光谱内部出现能量红移现象，使得光谱能量从1 546 nm处转移到1 615 nm.
受激拉曼散射 光子晶体光纤 能量红移 Stimulated Raman scattering Photonic crystal fiber Energy red shift
基于甲烷气体的红外光谱吸收特性,研究了长光程差分吸收式甲烷气体检测的方法.差分吸收法消除了光源不稳定及光电器件的热零点漂移等因素对测量精度的影响,提高了系统检测灵敏度.该方法用LED16做光源,结构简单、成本低廉,配上专门设计的气室,响应度较高的探测器,以及以DSP为核心的数据处理电路,研制出了实用的甲烷气体传感器.
甲烷 光谱吸收 差分 气室
