【摘 要】
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高功率GaN基激光二极管外延结构理论仿真对提高GaN基激光二极管的光电性能具有重要的指导意义.设计了一种n侧双波导结构的绿光激光二极管外延结构,讨论了激光器外延结构中n-InxGa1-xN波导层中铟组分对其光电性能的影响,揭示了 n-InxGa1-xN波导层对激光二极管光电性能的影响机制.通过调控n-InxGa1-xN波导层中铟组分,调控外延层中的光场分布,使光场发生了偏移.结果表明,当n侧InxGa1-xN波导层中铟组分最佳值为0.07时,将光子损耗降低了 0.2 cm-1,阈值电流由193.49 mA
【机 构】
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太原理工大学新材料界面科学与工程教育部重点实验室,山西太原030024;太原理工大学轻纺工程学院,山西太原030024;太原理工大学材料科学与工程学院,山西太原030024;太原理工大学新材料界面科学
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高功率GaN基激光二极管外延结构理论仿真对提高GaN基激光二极管的光电性能具有重要的指导意义.设计了一种n侧双波导结构的绿光激光二极管外延结构,讨论了激光器外延结构中n-InxGa1-xN波导层中铟组分对其光电性能的影响,揭示了 n-InxGa1-xN波导层对激光二极管光电性能的影响机制.通过调控n-InxGa1-xN波导层中铟组分,调控外延层中的光场分布,使光场发生了偏移.结果表明,当n侧InxGa1-xN波导层中铟组分最佳值为0.07时,将光子损耗降低了 0.2 cm-1,阈值电流由193.49 mA降低到115.98 mA,此外,器件的光子损耗最少,阈值电流最小,工作电压最低,从而提高了激光二极管的输出功率和电光转换效率.因此,当绿光激光二极管的注入电流密度为6 kA/cm2时,功率输出达234.95 mW.n侧双波导结构设计为制备高功率绿光激光二极管提供了理论指导和数据支撑.
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涡旋光是一种携带轨道角动量的空间结构光束,照射到旋转的平板物体表面时频率会发生移动,这一现象被称为光学旋转多普勒效应,通过测量光束频移可获得平板物体的旋转速率.频移受光束入射条件的影响,通过揭示入射条件影响规律,可实现任意入射条件下的旋转物体转速测量.首先,建立了速度投影模型,分析了光学旋转多普勒效应的产生机理.其次,通过理论推导得出了涡旋光任意入射条件下的旋转多普勒频移分布规律,并提出了提取物体旋转频率的理论方法.最后,搭建了旋转多普勒效应的实验装置,采用拓扑荷数为±18的叠加态拉盖尔-高斯光束在四种不
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红外光谱成像系统、光场成像系统、光学显微系统、偏振干涉成像系统、复眼成像系统、环带式全景光学系统、多尺度成像系统及头戴式增强显示系统等光学系统中,通常需要中继光学系统来实现光路衔接、配瞳、偏转等.研究了现有中继光学系统结构,介绍了光阑前置即具有实入曈的像方远心离轴三反光学系统的设计方法及自由曲面的描述方法,完成了满足设计参数的具有实入瞳的远心中继光学系统仿真设计,系统各镜采用XY多项式描述的自由曲面离轴三反光学系统结构.CODEV仿真设计结果表明,在工作谱段0.4～5.0 μm、焦距400 mm、F数3、
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偏振是光场的一个重要矢量属性.依据空间偏振分布的不同,可以将光场分为标量光场和矢量光场.其中,非均匀偏振分布的矢量光场在光场传播、聚焦、非线性效应等方面表现出一系列有趣的行为,对其进行深入研究具有重要的科学意义和应用价值.一种在同一波阵面上包含不同偏振态的杂化矢量光场,因其比普通矢量光场具有更丰富的偏振特性,自2010年被发现以来,在光通信、光学操控、量子通信等领域中展现诸多诱人的前景,目前已成为光学领域的一个研究热点.综述着重介绍了杂化矢量光的制备以及其在聚焦、传播和非线性光学等方面中的特性和应用.
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