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GaAs纳米线及GaAs/In_xGa_(1-x)As/GaAs纳米线径向异质结构的无催化选区生长的实验研究

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物理学报 2014年第13期63卷 290-296页

作者：崔建功张霞颜鑫李军帅黄永清任晓敏北京邮电大学信息光子学与光通信国家重点实验室北京100876

利用无催化选区金属有机化学气相沉积(SA-MOCVD)法在GaAs(111)B衬底上分别制备了GaAs纳米线和GaAs/InxGa1-xAs/GaAs纳米线径向异质结构.系统地研究了生长条件对GaAs纳米线生长的影响.实验结果显示,GaAs纳米线的形貌和长度依赖于生长温度... 详细信息

利用无催化选区金属有机化学气相沉积(SA-MOCVD)法在GaAs(111)B衬底上分别制备了GaAs纳米线和GaAs/InxGa1-xAs/GaAs纳米线径向异质结构.系统地研究了生长条件对GaAs纳米线生长的影响.实验结果显示,GaAs纳米线的形貌和长度依赖于生长温度、AsH3的分压以及SiO2掩膜表面的圆孔直径.因此可以通过调节以上因素来得到高质量的GaAs纳米线.并且发现扩散是影响无催化选区生长GaAs纳米线的主要机理.微区光致发光谱(μ-PL)表明,GaAs/InxGa1-xAs/GaAs纳米线径向异质结构被成功合成,室温(300 K)下它的发光波长为913 nm.这些结果对于GaAs纳米线及其异质结构制备的进一步研究及其在光电子器件中的应用具有很好的参考价值.

关键词： GaAs纳米线无催化选区生长金属有机化学气相沉积法

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一种新型光学微腔的理论分析

物理学报 2018年第14期67卷 139-145页

作者：谷红明黄永清王欢欢武刚段晓峰刘凯任晓敏北京邮电大学信息光子学与光通信国家重点实验室北京100876

应用波动光学理论,分析了一种新型锥顶柱状光学微腔的本征模式,得到了谐振腔的谐振波长表达式.在谐振波长1550 nm附近进行了设计与仿真优化,优化结果显示新型谐振腔与传统平行腔相比,在腔长为4512.5 nm,直径为3134.4 nm时,其品质因数可... 详细信息

应用波动光学理论,分析了一种新型锥顶柱状光学微腔的本征模式,得到了谐振腔的谐振波长表达式.在谐振波长1550 nm附近进行了设计与仿真优化,优化结果显示新型谐振腔与传统平行腔相比,在腔长为4512.5 nm,直径为3134.4 nm时,其品质因数可以提高22.4%,达到了49928.5,同时谐振腔的有效模式体积减小了47.8%.

关键词：光学微腔微腔模式品质因数模式体积

应变平衡超晶格改善GaAs/Si(001)表面研究

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中国激光 2023年第6期50卷 30-37页

作者：李家琛王俊肖春阳王海静贾艳星刘倬良马博杰明蕊葛庆翟浩林枫何玮钰黄永清任晓敏北京邮电大学信息光子学与光通信国家重点实验室北京100876

本文提出了一种有效改善GaAs/Si(001)材料表面形貌和晶体质量的应变平衡超晶格结构及其制备方案。在无偏角Si(001)衬底上,采用金属有机化学气相沉积技术生长了具有应变平衡超晶格结构的GaAs外延层,并在相同条件下仅生长了GaAs外延层作... 详细信息

本文提出了一种有效改善GaAs/Si(001)材料表面形貌和晶体质量的应变平衡超晶格结构及其制备方案。在无偏角Si(001)衬底上,采用金属有机化学气相沉积技术生长了具有应变平衡超晶格结构的GaAs外延层,并在相同条件下仅生长了GaAs外延层作为比较。采用原子力显微镜、光致荧光光谱仪和双晶X射线衍射仪对两种样品进行表征与测试。测试结果表明:与未采用该方案生长的样品相比,采用应变平衡超晶格结构方案生长的样品的均方根表面粗糙度由1.92 nm(10μm×10μm)降至1.16 nm(10μm×10μm),光致荧光光谱峰值强度提高5倍以上,光致荧光光谱峰值半峰全宽从31.6 nm降为23.4 nm,XRD曲线峰值半峰全宽降低了30.4%,X射线衍射峰值强度提升了472.2%。该方案可显著改善GaAs/Si(001)材料的表面形貌及晶体质量,对制备硅基电子和光电子器件具有重要意义。

关键词：材料硅基砷化镓材料表面粗糙度应变平衡超晶格金属有机化学气相沉积

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基于谐振波导光栅的偏振选择广角光探测器(英文)

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中国激光 2014年第4期41卷 150-154页

作者：胡劲华黄永清段晓峰王琦张霞尚玉峰任晓敏北京邮电大学信息光子学与光通信研究院信息光子学与光通信国家重点实验室北京100876

高性能偏振选择型光探测器是偏振检测系统中不可或缺的一部分。提出了一种由硅基谐振波导光栅和InP/InGaAs PIN光探测器混合集成的光探测器结构。利用严格耦合波分析方法设计了硅基谐振波导光栅结构,利用时域有限差分法优化了该混合集... 详细信息

高性能偏振选择型光探测器是偏振检测系统中不可或缺的一部分。提出了一种由硅基谐振波导光栅和InP/InGaAs PIN光探测器混合集成的光探测器结构。利用严格耦合波分析方法设计了硅基谐振波导光栅结构,利用时域有限差分法优化了该混合集成光探测器的结构参数。数值仿真结果表明该光探测器在宽带范围内具有高量子效率、较大入射角容差及偏振选择性。该器件可以应用于偏振敏感系统中。

关键词：光学器件偏振选择广角谐振波导光栅光探测器

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具有新型低损耗电极PIN光探测器的研究

聊城大学学报（自然科学版） 2025年第1期38卷 23-33页

作者：位健牛慧娟陈庆涛李沅昊刘凯段晓峰黄永清聊城大学物理科学与信息工程学院山东聊城252059 聊城大学山东省光通信科学与技术重点实验室山东聊城252059 蒙特利尔综合理工学院电气工程系 Poly-Grames研究中心加拿大蒙特利尔H3T 1J4 北京邮电大学信息光子学与光通信国家重点实验室北京100876

基于一种具有微孔-槽结构的PIN光探测器结构,设计了一种低损耗电极并与之进行联合优化。该方法不但为制备低损耗电极提供了有效的解决方案,还进一步提升了光探测器的3 dB带宽。首先,通过优化电极衬底与厚度、引入绝缘层、增加金属材料... 详细信息

基于一种具有微孔-槽结构的PIN光探测器结构,设计了一种低损耗电极并与之进行联合优化。该方法不但为制备低损耗电极提供了有效的解决方案,还进一步提升了光探测器的3 dB带宽。首先,通过优化电极衬底与厚度、引入绝缘层、增加金属材料以及在衬底中加入矩形槽结构等方式,设计了一款新型低损耗的光探测器电极,降传输损耗降至-1.15 dB。然后,将新型电极与PIN光探测器的等效电路进行联合设计优化。结果表明,与未使用该新型电极相比,光探测器的3 dB带宽提升了近32%。该新型电极的设计可以为不同结构及不同波段光探测器的性能改进提供参考。

关键词：光探测器低损耗电极联合优化 3dB带宽传输损耗

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基于相干粒子数囚禁的电磁诱导光栅研究

物理学报 2013年第22期62卷 201-207页

作者：喻松廖屏杨展予顾畹仪北京邮电大学信息光子学与光通信国家重点实验室北京100876

基于相干布居囚禁,提出了一种新的电磁诱导光栅物理模型,得到了该模型下介质极化率的解析表达式.由于相干布居囚禁引入的原子相干性,介质极化率会形成增益、无吸收高折射率点以及暗态三个区域.根据该理论模型,基于87Rb的原子能级,提出... 详细信息

基于相干布居囚禁,提出了一种新的电磁诱导光栅物理模型,得到了该模型下介质极化率的解析表达式.由于相干布居囚禁引入的原子相干性,介质极化率会形成增益、无吸收高折射率点以及暗态三个区域.根据该理论模型,基于87Rb的原子能级,提出了一种新型衍射光栅实现方案,并进行了分析与计算.结果表明,在无吸收高折射率点处,这种光栅是一种纯相位光栅,一级衍射强度可达到0.4;在增益区域中,发现这种光栅是相位光栅和幅度光栅组合而成的混合型光栅,在其最大增益点,一级衍射效率最大可达1.26,二级衍射效率也可增加到0.31.

关键词：相干粒子数囚禁电磁诱导光栅衍射效率

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内容感知光网络及其资源分配

北京邮电大学学报 2013年第3期36卷 64-68页

作者：杨松张晓光席丽霞赵东鹤北京邮电大学信息光子学与光通信研究院北京100876 北京邮电大学信息光子学与光通信国家重点实验室北京100876

提出采用应用层内容识别技术,围绕深度报文检测技术,在对业务进行内容感知识别和优先级划分的基础上,结合通信网业务模型分析方法,实现对光网络波长等资源细粒度有效分配,使光网络资源与高层应用业务需求更好适配.结合排队论,分析并建... 详细信息

提出采用应用层内容识别技术,围绕深度报文检测技术,在对业务进行内容感知识别和优先级划分的基础上,结合通信网业务模型分析方法,实现对光网络波长等资源细粒度有效分配,使光网络资源与高层应用业务需求更好适配.结合排队论,分析并建立该新型光网络业务模型,通过实验显示出对协议的识别粒度,并以此进行有效的光网络资源分配.

关键词：光网络内容感知排队论 Poisson业务自相似业务

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量子密钥分发城域光组网技术前瞻

通信学报 2019年第9期40卷 168-174页

作者：王华赵永利北京邮电大学信息光子学与光通信国家重点实验室

量子密钥分发是量子通信的基本实现技术,能够提供安全的密钥分发方式。随着点到点量子密钥分发技术的成熟与发展,多点到多点的量子密钥分发组网成为未来发展的趋势,如何构建多点到多点的量子密钥分发网络是当前面临的迫切问题。提出了... 详细信息

量子密钥分发是量子通信的基本实现技术,能够提供安全的密钥分发方式。随着点到点量子密钥分发技术的成熟与发展,多点到多点的量子密钥分发组网成为未来发展的趋势,如何构建多点到多点的量子密钥分发网络是当前面临的迫切问题。提出了量子密钥分发城域光网络架构,研究了量子密钥分发城域光组网中的关键问题及解决策略,探讨了量子密钥分发城域光网络在相关场景的应用,最后总结分析了量子密钥分发组网未来的发展方向及面临的挑战。所提出的量子密钥分发网络架构能够高效进行多点间的量子密钥分发,从而为业务灵活地提供密钥资源。

关键词：量子密钥分发城域光组网安全

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叉状光电探测器阵列电极的设计与优化

光子学报 2019年第11期48卷 170-176页

作者：焦泓玮黄永清赵康段晓峰刘凯任晓敏北京邮电大学信息光子学与光通信国家重点实验室

针对行波光电探测器阵列(TW-PDA)的传输时延导致各路电信号在输出终端产生相位失配,影响整体频率响应的问题,提出了一种叉状光电探测器阵列(F-PDA)的电极结构.该电极采用对称连接结构代替TW-PDA的逐级连接结构的方法,使得各路光电探测... 详细信息

针对行波光电探测器阵列(TW-PDA)的传输时延导致各路电信号在输出终端产生相位失配,影响整体频率响应的问题,提出了一种叉状光电探测器阵列(F-PDA)的电极结构.该电极采用对称连接结构代替TW-PDA的逐级连接结构的方法,使得各路光电探测器单元与信号输出终端的距离保持一致,从而克服传统结构中由于传输时延带来的一系列问题.电极的结构参数经HFSS进行设计并优化后,在100 GHz内的最大插入损耗不超过1.5 dB,特征阻抗稳定于50Ω左右.实验结果表明,制备的TW-PDA在40 GHz下的插入损耗约2.5 dB,3 dB带宽约6.9 GHz;而F-PDA对应的测试结果分别约1.36 dB以及13.8 GHz.相比而言,本文提出的结构存在明显的性能提升.

关键词：光电探测器阵列电极共面波导插入损耗光载无线