国家自然科学基金(61076039) 作品数:16 被引量:40 H指数:4 相关作者: 王晓华 魏志鹏 王菲 方铉 方芳 更多>> 相关机构: 长春理工大学 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 南昌大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家教育部博士点基金 吉林省科技发展计划基金 更多>> 相关领域: 理学 电子电信 机械工程 一般工业技术 更多>>
高稳定度光泵浦腔内倍频488nm半导体薄片激光器 被引量:3 2019年 设计了一种性能稳定、结构紧凑的光泵浦腔内倍频488 nm半导体薄片激光器。为获得光束质量好、输出性能稳定的488 nm激光器,利用808 nm LD从顶面垂直泵浦半导体增益介质芯片获得976 nm基频光,通过在腔内置入Ⅰ类相位匹配的LBO晶体进行倍频获得488 nm激光输出。半导体增益介质芯片具有13量子阱和808 nm/976 nm双反射带反射镜,其双面键合金刚石散热片。在泵浦功率为9.2 W时,获得111 m W 488 nm激光输出,光谱线宽为1.3 nm,光-光效率为1.2%,光束质量Mx2、My2分别为1.03和1.02,连续工作3 h激光输出功率不稳定度为0.6%。 王菲关键词:激光器 腔内倍频 PEALD沉积温度对AlN的结构和表面特性的影响(英文) 被引量:2 2016年 研究通过等离子增强原子层沉积(PEALD)在不同沉积温度下生长的A1N温度对其特性的影响。前驱体是NH3和TMA,在300oC、350oC和370oC沉积温度下分别沉积了200、500、800、1000、1500周期的A1N层,并讨论了A1N薄膜的生长速率、结晶化和表面粗糙度。结果表明,在300—370℃范围内,随着温度的上升薄膜的沉积速率和结晶化增加,而薄膜表面粗糙度减小。 陈芳 方铉 王双鹏 牛守柱 方芳 房丹 唐吉龙 王晓华 刘国军 魏志鹏关键词:氮化铝 生长速率 结晶化 沉积温度 双散热片结构光抽运垂直外腔面发射激光器的热特性分析 被引量:4 2011年 利用ANSYS有限元热分析软件对光抽运垂直外腔面发射激光器(OPS-VECSEL)内部的热场分布和热矢量分布进行了模拟,对比分析了两种散热结构的散热性能,讨论了抽运光斑的参量和金刚石散热片厚度对器件热特性的影响。模拟分析表明:在抽运功率密度较大时,与单面键合金刚石散热片结构相比,双金刚石散热片结构的OPS-VECSEL温升较低,引起的谐振波长差较小,热量向芯片上下两侧散失有利于器件的散热,并且随着抽运功率密度的增大,双散热片结构的散热优势就越明显;当上部金刚石散热片的厚度为500μm、下部金刚石散热片的厚度在300~500μm时可以实现很好的散热效果。 刘向南 王晓华 王菲 王金艳 周煌 刘朋飞 金光勇关键词:激光器 半导体激光器 光抽运 热管理 有限元法 InGaAsSb四元合金材料禁带宽度的计算方法 被引量:2 2014年 讨论了计算In Ga As Sb四元合金材料禁带宽度常用的Glisson方法和Moon方法,比较了它们的计算结果.将两者化成相同形式下的等价公式后发现,二者都只考虑了Γ点带隙弯曲因子对禁带宽度的影响.通过考虑自旋轨道分裂带对价带的影响,提出一种将自旋轨道分裂带弯曲因子引入计算In Ga As Sb禁带宽度的新方法.研究结果表明,该方法计算结果的准确性要优于两种常见的方法. 刘超 魏志鹏 安宁 何斌太 刘鹏程 刘国军关键词:INGAASSB 禁带宽度 新型辐射桥结构VCSEL的设计、制作和热特性分析 被引量:1 2012年 为了改善垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)的热特性,提高器件的输出功率,设计并制作了一种新型辐射桥结构VCSEL。利用有限元热分析软件ANSYS,模拟了常规结构和辐射桥结构VCSEL内部的热场分布和热矢量分布。经模拟得到,常规结构器件的热阻为4.13K/W,辐射桥结构的热阻为2.64K/W。而经实验测得,常规结构器件的热阻为4.40K/W,辐射桥结构器件的热阻为2.93K/W,实验测试结果与模拟结果吻合较好。同时测得,常规结构器件的最大输出功率为305mW,辐射桥结构器件的最大输出功率为430mW,后者的输出功率提高了40%。 高英强 王晓华 赵英杰 刘向南 刘国军关键词:热特性 ANSYS 扩散掺杂的p型ZnO薄膜的光学性质研究 被引量:1 2015年 采用原子层沉积技术(atomic layer deposition)在InP衬底上生长ZnO薄膜,并在不同温度下(500和700℃)进行热退火处理,将P掺杂进入ZnO,得到p型ZnO薄膜。样品的光学特性通过光致发光光谱(photoluminescence,PL)来测定,得出热退火温度是影响P扩散掺杂的重要因素,低温PL光谱中,700℃热退火1h样品的光谱展现出四个与受主相关的发射峰:3.351,3.311,3.246和3.177eV,分别来自受主束缚激子的辐射复合(A°X)、自由电子到受主的发射(FA)、施主受主对的发射(DAP)以及施主受主对的第一纵向声子伴线(DAP-1LO),计算得到受主束缚能为122meV,与理论计算结果一致。通过热扩散方式实现了ZnO薄膜的p型掺杂,解决了制约ZnO基光电器件发展的主要问题,对ZnO基半导体材料及其光电器件的发展有重要意义。 陈芳 房丹 王双鹏 方铉 唐吉龙 赵海峰 方芳 楚学影 李金华 王菲 王晓华 刘国军 马晓辉 魏志鹏关键词:P型ZNO 原子层沉积 光致发光 表面修饰的ZnS:Mn量子点的发光性质及其对生物分子的检测 被引量:7 2013年 采用水热法制备了ZnS:Mn量子点,探讨了掺杂离子浓度对ZnS:Mn量子点的晶体结构和发光性质的影响。通过荧光光谱对样品进行表征。结果表明:掺杂离子的摩尔分数达到2%时,ZnS:Mn量子点在595 nm附近的发光最强;继续增加掺杂浓度反而出现荧光猝灭的现象。本文还研究了表面修饰对量子点形貌和发光性质的影响。通过透射电子显微镜(TEM)观察样品的形貌,发现经过3-巯基丙酸(MPA)修饰后的样品表面团聚现象得到改善,并且尺寸单一、单分散性较好,平均粒径约为5 nm。经过修饰后的样品减少了表面非辐射性缺陷中心,使掺杂Mn2+所引起的595 nm附近的发射峰强度增大。将MPA修饰后的ZnS:Mn量子点与牛血清白蛋白(BSA)分子进行生物偶联,并利用BCA法对偶联上的蛋白含量进行定量检测,结果显示经过修饰后的量子点偶联蛋白的能力更强。 杜鸿延 魏志鹏 李霜 楚学影 方铉 方芳 李金华 陈新影 王晓华关键词:ZNS MN 表面修饰 发光 基于柔性衬底的ZnO葡萄糖酶电极制备及特性(英文) 被引量:1 2012年 通过水热法在长有ZnO籽晶层的柔性聚酰亚胺(PI)衬底上生长了整齐的ZnO纳米棒,ZnO纳米棒的晶体结构和表面形貌通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等进行表征.通过静电吸附方式,将葡萄糖氧化酶(GOx)固定在其表面.分别对GOx及修饰前后的ZnO纳米棒进行了紫外-可见光谱表征,发现修饰后存在ZnO的吸收峰和GOx的特征吸收峰,表明GOx固定在ZnO表面.通过对修饰样品进行傅里叶变换红外(FTIR)光谱测试发现了与GOx相关的吸收峰,这进一步表明GOx仍保持生物活性.最后在循环伏安曲线的测试中,这种在柔性衬底上制备的生物酶电极表现出非常灵敏的电流响应,为制备柔性葡萄糖生物传感器奠定了实验基础. 李金华 李静 方铉 王晓华 魏志鹏关键词:葡萄糖氧化酶 柔性衬底 生物传感器 柔性衬底上ALD法低温制备的ZnO薄膜的光学和电学特性(英文) 被引量:2 2012年 以二乙基锌和水分别作为金属前驱体和反应物,利用原子层沉积方法(ALD)在柔性衬底上生长ZnO薄膜,讨论了生长温度对薄膜特性的影响。用AFM、XRD和HALL等对薄膜的表面形貌、晶体结构和电学性质进行表征,并且用PL光谱表征了其光学特性。实验结果表明,随着生长温度(低温下)的升高,薄膜的晶体质量和光学特性得到改善。当生长温度为170℃时,薄膜呈现良好的c轴择优取向,且具有较高的电子浓度(5.62×1019cm-3)和电子迁移率(28.2 cm2·V-1·s-1)。 李晓妮 方芳 方铉 陈新颖 魏志鹏 李金华 楚学影 王晓华关键词:ZNO ALD 生长温度 柔性衬底 高斯光束均束器光学系统设计 被引量:1 2013年 为了提高激光光束的应用水平,需要将高斯光束整形为平顶光束。分析了非球面高斯光束均束器的基本原理和设计理论,选用超高斯光束函数作为平顶光束的数学-物理模型,建立了入射高斯光束与出射平顶光束之间的映射关系式,给出了高阶非球面的面型参数,利用光学设计软件ZEMAX设计了高斯光束均束器光学系统。系统入射光束直径为2mm,出射光束直径为4mm,激光波长为1064nm。分析了能量转换效率,根据Bessel公式定义了平顶光束的平顶度。设计结果实现了激光束的2倍准直扩束、95.98%的能量转换效率和96.6%的平顶度。 李玉瑶 王菲 车英关键词:光学设计 高斯光束 ZEMAX 非球面