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工作状态下激光二极管内部光学损耗的测量
摘要： 本文展示了一种测量高功率边发射半导体激光器内部光学损耗的实验技术。该技术通过将探测光束耦合进脉冲泵浦激光二极管的波导中实现，可在不同温度条件下、最高达30千安/平方厘米的泵浦电流水平下测量激光异质结构中的自由载流子吸收（FCA）。研究展示了两种波导掺杂水平和材料不同的激光异质结构测量结果：当泵浦电流增大时，两种异质结构的FCA均显著上升，对应内部光学损耗从阈值电流时的0.4-0.7厘米?1增至2-2.5厘米?1（65°C，27千安/平方厘米）。掺杂GaAs波导的激光异质结构其FCA电流依赖梯度较低，而未掺杂AlGaAs波导异质结构虽表现出更大的FCA增幅，但在高电流下具有更好的内部量子效率。结果表明该实验方法具有重要应用潜力。
关键词： 内部光损耗、异质结构、自由载流子吸收、激光二极管、高功率激光器
更新于2025-09-11 14:15:04
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[2019年IEEE能源转换大会暨博览会（ECCE） - 美国马里兰州巴尔的摩（2019年9月29日-10月3日）] 2019年IEEE能源转换大会暨博览会（ECCE） - 激光功率传输系统中激光二极管最大电光转换效率的最优驱动策略
摘要： 激光功率传输技术具有高能量密度、设备灵活以及定向能力优越等特点，使其在实现远距离、大功率无线电能传输方面极具前景。激光二极管（LD）作为LPT系统发射机的核心部件，实现了从电能到高强度激光束的功率转换。LD的性能显著影响LPT发射机的效率。不同的驱动电流模式会导致不同的电光转换效率（EOCE）。本文提出了一种新型LD驱动策略，可在不同工况下实现最优EOCE。为精确估算LD的电光转换效率，提出了一种仅含五个参数的简化LD等效电路模型，该模型能便捷地利用数据手册提供的曲线表征任何商用LD。尽管进行了简化，该模型仍能良好描述其功率-电流-电压（P-I-V）特性，且精度与传统模型相当。基于该模型，推导出所有光功率输出条件下实现最大EOCE的最优驱动电流策略。搭建实验平台验证所提驱动策略，所有实验结果表明该方法在提升LD电光转换效率方面表现优异。
关键词： 激光功率传输、最优驱动策略、激光二极管、最大电光转换效率
更新于2025-09-11 14:15:04
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通过红外光对骨生成进行定量评估
摘要： 有多种方法可用于评估骨愈合程度。采用红外光光学技术监测骨痂形成进程是不错的选择。由于红外光在液体中被吸收而在固体中反射，因此可通过入射光源与耦合光电传感器来评估骨痂形成进展。我们使用能穿透至骨骼的940纳米光源测定骨痂形成程度。根据NOM-062-ZOO99标准选用五只新西兰白兔，在每只动物左胫骨制造骨折后，采用克氏针与牙科丙烯酸水泥构建的外固定器固定骨片。术后第7、23和34天评估骨痂形成进展，观察到时间推移与红外光反射量呈线性相关。
关键词： 骨整合、激光二极管、红外光、动物模型
更新于2025-09-11 14:15:04
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适用于紧凑型100G与400G以太网TOSA的高效光学对准技术——集成自由空间光学的复用方案
摘要： 一种高效且低成本的自由空间光学（FSO）集成复用器紧凑型发射光子组件（TOSA）光学对准技术首次被建立，适用于100和400 Gbps以太网（GbE）应用。为验证该技术有效性，研究人员制作了尺寸仅为6.5毫米×15.1毫米×5.6毫米的100 GbE TOSA紧凑型FSO系统。实验证明，该技术无需昂贵设备即可成功确定最佳光学对准条件——这正是集成FSO系统的TOSA长期存在的关键难题，从而验证了该技术的有效性。蒙特卡洛模拟进一步表明，各通道的光输出功率分布符合100 GbE LR4规范，证实了所提出的低成本对准技术的适用性。研究还显示，通过该技术获得准直透镜位置公差的放宽，可预测满足可靠性要求的可接受长期功率波动范围。最后，该技术应用于八通道光学系统的400 GbE TOSA的可行性也得到了讨论。
关键词： 发射器光学子组件（TOSA）、激光二极管（LD）、100和400千兆以太网（GbE）、自由空间光通信（FSO）、混合集成
更新于2025-09-10 09:29:36
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材料科学与工程参考?？?|| 基于氮化物的短波紫外光源
摘要： 基于III族氮化物的短波长紫外（UV）光源，如激光二极管（LD）和发光二极管（LED），其有源区采用能发射波长小于400纳米光的AlInGaN材料体系，因其当前应用及未来新型改进应用的潜力而备受关注。凭借其紧凑性、低成本和环保成分，紫外LED有望取代传统灯具，并将为开拓诸多新应用（尤其是便携式应用）铺平道路。
关键词： III族氮化物、激光二极管、紫外线、发光二极管、AlInGaN
更新于2025-09-09 09:28:46
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半极性AlGaN电子阻挡层中高氧含量的补偿效应及其通过生长优化的缓解方法
摘要： 基于半极性面氮化镓（GaN）生长的InGaN激光二极管（LD）相比c面器件具有更高增益优势。然而半极性器件的性能受限于较低的注入效率。先前研究认为这是由低效的AlGaN电子阻挡层（EBL）所致，该层中过高的氧含量可能导致p型掺杂剂补偿。本研究通过优化金属有机化学气相沉积（MOCVD）生长工艺消除了氧杂质：调整V/III比例并提高AlGaN生长温度以减少氧掺入，同时清除生长过程中的残余氧源。这些改进使二次离子质谱仪测得的AlGaN峰值氧浓度从5×101?/cm3降至6×101?/cm3。通过对比有无改进的LD器件，验证了降氧措施的效果——阈值电流和微分效率均获得改善。借助分段接触法测量器件的内部损耗与增益，证实注入效率从高氧状态的60%提升至低氧状态的80%。
关键词： B2. 半导体铝化合物 A3. 金属有机化学气相沉积 B3. 激光二极管 B1. 氮化物 A1. 杂质
更新于2025-09-09 09:28:46
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非侵入式血糖测量中的透射光谱技术
摘要： 在透射光谱法中，使用激光二极管和光电二极管会受到（温度、时间、光谱及空间）等因素影响，从而降低葡萄糖检测的准确性。通过采用(1600±3)纳米激光并结合固定受检组织区域与封闭处理，可有效减弱这些影响。本研究提出了一种能考虑系统空间位移的方法，并给出了多种抑制二极管热漂移效应的方案?；谡庑┓椒ㄊ迪值谋阈轿薮垂庋а且蔷哂杏乓斓牧俅残阅埽撼?7%的测量结果落在帕克斯误差网格的A区和B区。
关键词： 光电二极管、透射光谱法、无创血糖测量、激光二极管、热漂移、空间位移
更新于2025-09-04 15:30:14