光子学报
2021, 50(11): 1123002
Author Affiliations
Abstract
1 School of Science, Jiangsu Provincial Research Center of Light Industrial Optoelectronic Engineering and Technology, Jiangnan University, Wuxi 214122, China
2 School of Electronic and Information Engineering, Changshu Institute of Technology, Changshu 215556, China
3 The 38th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation, Hefei 230000, China
We have fabricated the AlGaN solar-blind ultraviolet metal–semiconductor–metal (MSM) photodetectors (PDs) with an Al composition of 0.55. The surface roughness and dislocations of the high-Al-content epitaxial layer are analyzed by atomic force microscopy and transmission electron microscopy, respectively. The device exhibits high spectral responsivity and external quantum efficiency due to the photoconductive gain effect. The current reveals a strong dependence on high temperatures in the range of 4–10 V. Moreover, the Poole–Frenkel emission model and changing space charge regions are employed to explain the carrier transport and photoconductive gain mechanisms for the AlGaN PD, respectively.
metal–semiconductor–metal solar blindness photodetector Poole–Frenkel emission photoconductive gain Chinese Optics Letters
2021, 19(8): 082504
摘要: 本文设计了一种具有低 Al组分 p型渐变 AlxGa1-xN层和高 /低 Al组分 AlGaN倍增层的背入射式 p-i-n-i-n吸收倍增区分离的特殊 AlGaN日盲紫外雪崩光电二极管( Avalanche Photodiode, APD), 并插入 AlN/Al0. 64Ga0. 36N分布式布拉格反射器来改善 APD的日盲响应。为了在实验条件下生长出特殊设计的 AlGaN APD, 用 Atlas-Silvaco仿真软件对该器件结构进行仿真, 并用常规结构 APD作为参照。研究结果表明, 特殊设计的 APD比常规的 APD表现出更好的光电特性。由于设计的 APD拥有更高的空穴碰撞电离系数并同时产生了与外加电场同方向的高极化电场, 所以相比于常规的 APD, 本文设计的 APD的雪崩倍增增益为 6. 11×104, 提高了 10倍, 同时雪崩击穿电压显著降低。设计的 APD的光电特性良好, 为生长 AlGaN基 APD提供了坚实的理论基础。
光电器件 雪崩光电二极管 极化电场 分布式布拉格反射器 optoelectronic device Avalanche Photodiode(APD) AlGaN AlGaN polarization electric field distributed Bragg reflector 光学 精密工程
2020, 28(12): 2614
1 江南大学理学院, 江苏 无锡 214122
2 江苏省轻工光电工程技术研究中心, 江苏 无锡 214122
理论模拟仿真了基于变形镜与随机并行梯度下降(SPGD)算法的无波前探测自适应光学系统(AOS)。为提高基于SPGD算法的无波前探测AOS的收敛速度,在不降低精度的前提下,对SPGD算法中关键参数随机扰动幅值和增益系数的关系进行了优化。实验发现, AOS存在参数优选区域,且与初始畸变大小有关。进行了理论验证并与模拟退火算法进行了比较,结果表明,SPGD算法收敛精度比模拟退火算法高6.32%,具有更好的收敛速度。
自适应光学 随机并行梯度下降算法 波前校正 变形镜 激光与光电子学进展
2019, 56(12): 122201
1 江南大学 理学院，江苏 无锡 214122
2 江苏省轻工光电工程技术研究中心，江苏 无锡 214122
温度起伏会对液晶器件的相位调制特性、响应速度有影响，从而影响自适应光学系统中的液晶波前校正器的相位调制精度。针对该问题，本文研究了温度对 512×512 像素的硅基液晶波前校正器（LCOS）的LUT（look-up table）的影响，正是由于LUT的变化导致其相位调制特性不同；实验测量了不同温度下LCOS的时间和相位响应特性，由此计算了对应的LUT，利用最小二乘拟合方法对得到的数据进行拟合，给出了16~26 ℃范围内的关系式，利用此关系式可以获得该温度范围内不同温度下合理的LUT。我们在LCOS上施加闪耀光栅灰度图后，对不同LUT下入射光束的衍射效率分别进行测量，结果表明我们利用关系式内对应温度下的LUT取代LCOS中固定值的LUT方法可以克服温度的起伏带来的影响，提高LCOS的相位调制能力。本方法对于液晶器件在自适应光学、显示等领域的应用也有帮助。
液晶波前校正器 相位调制 自适应光学 liquid crystal spatial light modulator phase modulation adaptive optics
南京工业大学, 电气工程与控制科学学院, 江苏 南京 211816
分析了由菲涅尔反射、中心点偏移引起的耦合损耗.提出了一种新的方法——用T型金属管作为光子晶体光纤和单模光纤的连接器.计算了从单模光纤到光子晶体光纤方向以及从光子晶体光纤到单模光纤方向的最佳耦合距离, 分别为15 μm和25 μm, 实验证明了结论的可靠性.与传统的检测方法相比, 采用光子晶体光纤的检测方法使得拉曼信号得到明显增强. 以氮气为背景气, 采用氧气肯定了光子晶体光纤同拉曼检测技术相结合后在气体检测方向的应用前景.
空芯光子晶体光纤 单模光纤 耦合损耗 菲涅尔反射 气体检测 hollow-core photonic crystal fiber single mode fiber coupling loss Fresnel reflection gas detection
江南大学 理学院 光信息学与技术系, 无锡 214122
为了在差频过程中得到较高的转换效率, 利用铌酸锂晶体的电光效应来改变晶体的折射率, 进而在非线性过程中调整位相失配量来实现差频转换效率的调制, 模拟了外加电场对差频转换效率的影响。结果表明, 利用铌酸锂晶体的电光效应, 可以在任意给定抽运光强的情况下, 获得较高的差频转换效率。这一结果对于获得新的中红外光源是非常有益的。
非线性光学 差频 电光效应 准位相匹配 转换效率 nonlinear optics difference-frequency generation electro-optic effect quasi-phase matching conversion efficiency
江南大学光信息科学与技术系， 江苏 无锡 214122
研究了周期性极化铌酸锂(PPLN)晶体内倍频和电光耦合的级联过程，发现引入另外一束光波，可以改变晶体内原有的三个光波的能量耦合过程。模拟结果显示，通过改变外加光波光强，可以实现对三个光波的强度和二次谐波偏振态的调制。研究结果对于同时实现倍频和信号调谐非常有益。
非线性光学 电光耦合 倍频 准相位匹配 光学超晶格 激光与光电子学进展
2012, 49(10): 101901
对利用改进的小型储能式点焊机对进口铝合金材料АМг-3М(0.5 mm)和国产铝合金材料3A21和2A12(0.8 mm 以下)的点焊工艺进行深入系统地试验和研究，确定了焊接工艺参数，掌握了焊接过程的控制方法.提出了多种工艺验证手段.结果表明，利用小型储能式点焊机，代替大型直流点焊机进行铝合金薄板焊接的工艺过程合理可行，设备经济实用.
国内外铝合金薄板 点焊工艺 小型储能式点焊机 工艺验证 domestic and foreign spot welding process small condenser spot welder process test
1 南京农业大学园艺学院,江苏 南京 210095
2 内蒙古农业大学,内蒙古 呼和浩特 010018
采用功率密度为825 mW/cm2的CO2激光对茄子干种子进行10 s,13 s,15 s的辐照处理,采收期逐次统计小区产量,并通过多项式回归对不同处理小区产量累加值进行了数学模拟,掌握了茄子不同采收期产量变化与激光辐照时间的关系.从t值变化可以看出,在低剂量范围内,随着辐照时间的延长,小区产量累加值增长期也在延长,若期望前期、中期增产显著,则选13 s处理,若期望后期增产应选15 s.
激光技术 蔬菜 CO2激光 茄子 产量 数学模拟
