InAs單量子點中級聯(lián)輻射光子的關(guān)聯(lián)測量

美國麻省理工學(xué)院（mit）電子研究實驗室（rle）、哈佛大學(xué)以及奧地利維也納技術(shù)大學(xué)的科學(xué)家們最近研制出了一種由單個光子控制的全光開關(guān)．新的全光晶體管有望讓傳統(tǒng)計算機和量子計算機都受益。

提出了一種新型的光纖激光器———量子點光纖激光器(qdfl)。以cdse/zns量子點作為激活增益介質(zhì),基于實驗觀測到的量子點的吸收和發(fā)射譜,建立了二能級系統(tǒng)的粒子數(shù)速率方程和光功率傳播方程,并進行數(shù)值求解。應(yīng)用遺傳算法,以激光輸出功率為目標函數(shù),優(yōu)化得到了qdfl的最佳摻雜濃度、光纖長度、出射鏡反射率和抽運光波長。與傳統(tǒng)的摻釹光纖激光器相比,qdfl摻雜的飽和濃度較低、光纖的飽和長度較短、抽運效率更高。當(dāng)抽運功率為2w時,模擬計算得到的激光輸出功率可達1.5w。通過多粒度摻雜,單波長的qdfl可發(fā)展為一種新型的多波長激光器。

選用90sr-90yβ放射源照射自制的塑料閃爍探測器,測量了光子在塑料閃爍體內(nèi)部的傳輸時間,計算出傳輸速率和不確定度,為以后的核物理實驗計算以及閃爍體參數(shù)測量提供相關(guān)數(shù)據(jù)參考。

采用毛細玻璃管拼接并拉絲的方法試制成功光子晶體光纖樣品,它由石英纖芯和周圍呈六角形分布的兩圈氣孔組成,氣孔直徑4μm,間距17μm,芯區(qū)直徑30μm。理論模擬和光學(xué)實驗均證實此光纖在6328nm以上的波長范圍內(nèi)為單模光纖

基于折射率匹配耦合原理,提出并設(shè)計了一種新型寬帶單偏振單模光子晶體光纖,闡述了工作原理并利用全矢量有限元法對其進行了數(shù)值模擬。當(dāng)中間纖芯和邊芯之間空氣孔1和2的直徑為2.4μm時,波長在1.26～1.7μm的范圍內(nèi),偏振相關(guān)損耗大于4.08db/m,單偏振單模的帶寬高達440nm;當(dāng)空氣孔1和2的直徑為2.6μm時,在波長1.31μm處,x偏振模的限制損耗為26.93db/m,而y偏振模的限制損耗僅為0.01db/m,在波長1.55μm處,x偏振模的限制損耗為38.66db/m,y偏振模的限制損耗僅為0.05db/m。這種光子晶體光纖具有高帶寬特性,并且在1.31μm和1.55μm兩個通信窗口存在高相關(guān)偏振損耗。

基于量子點熒光粉白光發(fā)光二極管(wled)是由藍色gan芯片和發(fā)紅光及綠光的cdse/cds/zns量子點(qds)組成。因為cdse量子點的發(fā)射波長可在510~620nm之間調(diào)節(jié),導(dǎo)致了其色坐標和色差的可變。采用的cdse量子點是在制備無機前驅(qū)體和非配位溶劑的基礎(chǔ)上通過合成方法得到的。實驗證實溫暖和寒冷白光輻射是由于色溫在4000~9000k區(qū)間變化;不同的偏置電壓導(dǎo)致了顏色坐標的變化,增加工作時間在90min內(nèi)對白光發(fā)射的穩(wěn)定性進行分析得到穩(wěn)定光譜。

為了滿足中紅外一氧化碳檢測中分布反饋量子級聯(lián)激光器的驅(qū)動要求,設(shè)計并實現(xiàn)了一種專用型脈沖驅(qū)動電源.首先,研制了高穩(wěn)定的供電系統(tǒng)和完善的保護系統(tǒng),顯著提高了驅(qū)動脈沖的質(zhì)量并保證了電源工作的可靠性;其次,依據(jù)"多級隔離"的思想設(shè)計了電源各功能電路,很大程度上提高了驅(qū)動電源的抗干擾能力;同時,將深度電壓負反饋與比例-積分-微分控制算法相結(jié)合,有效提高了輸出電流的穩(wěn)定度.利用該驅(qū)動電源對中科院半導(dǎo)體所研制的波長為4.76μm的分布反饋量子級聯(lián)激光器做了驅(qū)動測試.實驗結(jié)果表明,在長時間(200h)運行中,系統(tǒng)驅(qū)動電流的穩(wěn)定度為2.5×10-5,線性度為0.004%,滿足分布反饋量子級聯(lián)激光器的驅(qū)動要求,為中紅外一氧化碳的可靠檢測提供了保障.

量子點紅外探測器是近年來出現(xiàn)的一種新型低維納米結(jié)構(gòu)探測器,因其優(yōu)越的特性引起了人們的廣泛關(guān)注。本文給出了一種估算量子點紅外探測器光電流的方法,并以此為基礎(chǔ),進一步研究了探測器結(jié)構(gòu)對光電流性能的影響。結(jié)果顯示,當(dāng)結(jié)構(gòu)參數(shù)層內(nèi)量子點密度和量子點橫向尺寸的取值都比較小時,探測器能獲得一個高的光電流。

光子晶體光纖以其靈活的結(jié)構(gòu)設(shè)計和高非線性、平坦色散、高雙折射等獨特光學(xué)特性吸引了越來越多的關(guān)注。簡單介紹了光子晶體光纖的分類,導(dǎo)光機理,詳細討論了其相關(guān)光學(xué)特性,最后介紹了光子晶體光纖的研究進展。

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設(shè)計了一種聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)基的單偏振單模(spsm)微結(jié)構(gòu)聚合物光纖(mpof)。利用全矢量有限元法和光束傳播法相結(jié)合分析了這種光纖的偏振特性和約束損耗。通過優(yōu)化光纖結(jié)構(gòu)參數(shù),發(fā)現(xiàn)在0.51μm～0.62μm的可見光波長范圍,由于基模兩個正交偏振模的截止波長不同,這種微結(jié)構(gòu)聚合物光纖只能傳輸基模中的一個偏振模,從而實現(xiàn)單偏振單模運轉(zhuǎn)。該11圈圓空氣孔六角排列光纖結(jié)構(gòu)的傳導(dǎo)偏振模在0.57μm波長處約束損耗僅為1.13db/m,這種低損耗的單偏振單模微結(jié)構(gòu)聚合物光纖可有效消除傳統(tǒng)保偏光纖固有的偏振串?dāng)_和偏振模色散。

光子晶體光纖獨特的結(jié)構(gòu)和導(dǎo)模機制使它具有其他普通光纖無法比擬應(yīng)用前景。本文對晶體光纖的定義、分類、特性和目前的研究情況做了詳細的分析。

半導(dǎo)體基中遠紅外探測器在成像、傳感、國家安全以及國防領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用背景。目前,在這個領(lǐng)域最主流的技術(shù)之一是量子阱紅外探測器(qwips)。傳統(tǒng)的量子阱紅外探測器往往存在較大的暗電流和較低的工作溫度等限制。量子級聯(lián)探測器(qcds)是一種新型的光伏型量子阱紅外探測器。其工作原理基于電子吸收光子后在量子阱的子帶間躍遷并且激發(fā)態(tài)電子通過人工設(shè)計的勢能階梯形成無需外加偏置電壓的定向輸運。這種基于新原理的紅外探測器一經(jīng)出現(xiàn)便引起人們高度的關(guān)注并經(jīng)歷了快速的發(fā)展。文中介紹了中國科學(xué)院半導(dǎo)體所在量子級聯(lián)探測器研究方面的最新成果。

使用脈寬為1.6ps的脈沖光抽運0.6m長的光子晶體光纖,測量由光纖中自發(fā)四波混頻過程所產(chǎn)生光子對的頻譜,并利用所獲得的相位匹配數(shù)據(jù)確定了待測光纖的色散。當(dāng)抽運光的中心波長以1nm的步長,在1037～1047nm的范圍內(nèi)變化時,通過可調(diào)諧濾波器和單光子探測器測量光子晶體光纖產(chǎn)生的信號和閑頻光子對的頻譜,從而獲得11組四波混頻相位匹配數(shù)據(jù)。然后使用階躍有效折射率模型對所獲得的相位匹配數(shù)據(jù)進行擬合,得出待測光子晶體光纖的纖芯半徑和包層空氣比的有效值分別為0.949μm和29.52%,并在此基礎(chǔ)上計算了光纖的色散及全頻譜范圍內(nèi)的四波混頻相位匹配曲線。實驗結(jié)果顯示,曲線預(yù)測值與實測值之間誤差小于0.1%。

關(guān)于lcd量子點oled三種技術(shù)的優(yōu)勢和缺點對比 最近的顯示器行業(yè)，量子點顯示技術(shù)大火，各大廠商們趨之若鶩，紛紛開始 生產(chǎn)量子點顯示器，但顯示器行業(yè)不可能一蹴而就，量子點顯示器橫空出世，究竟好不好， 歷不厲害，今天就深入淺出的帶大家來看看什么是量子點，什么是量子點顯示 器。 最近的顯示器行業(yè)，量子點顯示技術(shù)大火，各大廠商們趨之若鶩，紛紛開始生產(chǎn)量子點顯 示器，但顯示器行業(yè)不可能一蹴而就，量子點顯示器橫空出世，究竟好不好，歷不厲害， 今天就深入淺出的帶大家來看看什么是量子點，什么是量子點顯示器。 什么是量子點 首先，我們需要了解什么是量子點（qd）。量子點是非常小的半導(dǎo)體顆粒，只有幾納米大 小，如此小，以致它們的光電性質(zhì)不同于較大顆粒的光電性質(zhì)。 發(fā)光原理是通過電或光對量子點材料施加刺激，量子點的材料將發(fā)射特定頻率的光，并且 這些頻率可以通過改變量子點的尺寸大小和形狀進行改變

據(jù)有關(guān)媒體報道，近日，日本東京都市大學(xué)綜合研究所研究人員成功開發(fā)出采用鍺（ge）量子點的硅發(fā)光元件。

設(shè)計并制備了一套基于超導(dǎo)nbn薄膜材料的紅外單光子探測器,以及其相應(yīng)的檢測電路和光路系統(tǒng)等,并將該探測系統(tǒng)應(yīng)用于波長為1550nm的光子探測.通過實驗和計算分析了該器件的動態(tài)電感、光響應(yīng)、暗計數(shù)、脈沖重復(fù)速率和量子效率等參數(shù).分析表明,該探測系統(tǒng)可用于紅外單光子計數(shù),具有暗計數(shù)低、重復(fù)速率快等特點,在眾多鄰域具有重要的應(yīng)用前景.

雙光子吸收是指在強光激發(fā)下,介質(zhì)分子同時吸收兩個光子,從基態(tài)躍遷到兩倍光子能量的激發(fā)態(tài)的過程。熒光顯微成像是研究活體生物的重要工具,而最通常的細胞成像方法則是使用單光子激發(fā)熒光團的單光子顯微成像。近紅外光源激發(fā)的雙光子熒光探針克服了單光子熒光探針的光漂白與光致毒而更適于生物檢測與成像,為生命科學(xué)研究提供了更為銳利的工具。雙光子熒光探針的作用機理包括分子內(nèi)電荷遷移(ict)、熒光共振能量遷移(fret)、光誘導(dǎo)電子遷移(pet)與基團轉(zhuǎn)換(gc)4種方式。該文綜述了雙光子陽離子探針(mg2+,ca2+,pb2+,hg2+,ag+,fe3+,zn2+,na+,cr3+)、雙光子陰離子探針(f-)、ph探針、雙光子葡萄糖示蹤器、雙光子脂筏探針、雙光子巰基探針、雙光子半胱氨酸探針和雙光子生物標記探針,以及雙光子熒光探針在生物成像方面的應(yīng)用,展望了雙光子熒光探針的發(fā)展趨勢與應(yīng)用前景。

為了確保直線加速器吸收劑量能夠達到良好穩(wěn)定性,便需要能夠?qū)χ本€加速器開展吸收劑量測量工作。在本次研究中就采用了iaea電離室測定方法,實地測量高能光子束的吸收劑量,在15mv射線條件下測得的結(jié)果明顯超出標準劑量水平,同時在6mv射線條件下測得的結(jié)果則低于標準劑量水平,但從整體上來看結(jié)果誤差均未超出正常范圍,無需重新校對直線加速器便可正常運行。

為了表征噪聲對量子點紅外探測器性能的影響,本文推導(dǎo)了噪聲的理論模型.該模型通過考慮納米尺度電子傳輸和微米尺度電子傳輸對激發(fā)能的共同影響,并結(jié)合噪聲增益,實現(xiàn)了對噪聲的估算.得到的結(jié)果與實驗的數(shù)據(jù)相比,顯示了很好的一致性,從而驗證了這個模型的正確性.

利用超快激光脈沖作為激發(fā)光源,研究了激發(fā)態(tài)質(zhì)子轉(zhuǎn)移有機分子7-羥基喹啉溶液的雙光子吸收光譜特性。實驗發(fā)現(xiàn)在波長為532nm的脈沖激光作用下,該溶液在波長約為380nm和550nm處出現(xiàn)了兩個熒光峰,研究證明,峰波長為380nm處的熒光是7-羥基喹啉醇式結(jié)構(gòu)下分子從激發(fā)態(tài)返回基態(tài)時發(fā)射的熒光,而峰波長為550nm處的熒光是該溶液的酮式結(jié)構(gòu)分子從激發(fā)態(tài)返回基態(tài)時發(fā)射的熒光。

利用微加工技術(shù),在soi上制作出了高q值的光子晶體微腔,q值可以達7×10~4以上,為后續(xù)的光與物質(zhì)相互作用和量子信息方面的實驗奠定了基礎(chǔ).實驗結(jié)果與理論模擬符合得較好.通過三維時域有限差分法模擬,得到光子晶體微腔的q值為1.2×10~5左右.