半导体吸收论文-陈博伦,方晓惠

半导体吸收论文-陈博伦,方晓惠

导读:本文包含了半导体吸收论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:激光器,半导体可饱和吸收镜锁模,寄生振荡,输出镜透过率

半导体吸收论文文献综述

陈博伦,方晓惠[1](2019)在《输出镜透过率对半导体可饱和吸收镜锁模激光器的影响》一文中研究指出对基于808nm端面抽运的半导体可饱和吸收镜(SESAM)锁模Nd…YVO4激光器的输出特性进行研究,通过选择不同透过率的输出镜,设计一套针对不同输出功率需求的锁模激光器方案。首先系统地研究输出镜透过率对激光锁模功率和阈值的影响,当输出镜透过率为10%,抽运功率为8W时,得到最高输出功率为2.58 W的连续锁模脉冲输出,转换效率为32.3%。当输出镜透过率为0.1%,抽运功率为1 W时,得到低阈值连续锁模脉冲输出,输出功率为0.58mW。然后自主搭建自相关光路测量锁模脉冲,结合自相关曲线分析锁模激光器的寄生振荡情况,通过优化输出镜抑制寄生振荡,获得纯净的锁模脉冲,其脉冲宽度为13ps,重复频率为150MHz。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2019年19期)

宫卫华[2](2019)在《基于开放光路可调谐半导体激光吸收光谱技术气体遥测关键技术研究》一文中研究指出甲烷气体在我们生产、生活中有重要的用途,既可以作为清洁燃料,又可以作为许多合成气和化工产品的原料。但甲烷是易燃易爆气体,在油田气的开发、天然气的运输管道和存储场所以及化工厂存在着气体泄露的潜在危险,一旦泄露极可能造成火灾、爆炸灾难性的的事故,造成重大的生命财产损失,因此对甲烷气体进行实时在线监测,及时发现气体泄露是油气资源及化工生产活动得以安全进行的基本保障措施。除此之外甲烷还是一种温室气体,甲烷吸收红外线的能力强于二氧化碳,空气中1.86ppm的甲烷产生的温室效应占整个温室气体的贡献量的15%,所以有效减少空气中甲烷的含量对于控制全球变暖至关重要,所以精确测量大气中甲烷含量的变化对于甲烷气体的控制特别重要。光学遥测是监测开放空间气体浓度的有效手段之一,遥测技术不仅可以在危险及监测困难的地方探测气体浓度,还可以对大范围的气体进行实时在线监测。根据发展和现实需求,本论文对反射式遥测系统的自适应瞄准控制和气体实时在线监测进行了设计和实现。该遥测系统的技术原理是基于可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术,设计的自适应瞄准控制可以实现收发单元与反射单元的自适应瞄准,而不需要人工实现收发单元与反射单元的瞄准,有效提高遥测系统的稳定性和环境适应性,降低维护成本。实时在线监测设计可以实现甲烷气体浓度的实时显示与记录,并且及时发出泄露提示信号。本文的主要内容包括:1.阐述了红外光谱吸收的基本理论,介绍了线吸收强度和线型函数,论述了TDLAS检测技术的原理,并给出了开放光路进行气体检测的理论基础。2.对遥测系统装置的设计展开论述,包括光学系统设计和电学系统设计。光学系统设计包括收发单元望远镜探头和反射单元角锥反射镜的光学结构设计。电学系统介绍了系统装置的主要器件的选型原则和性能参数,并且对系统装置的驱动模块、温控模块、光电转换模块以及数据采集系统的设计及原理进行论述。3.基于LabVIEW软件进行遥测系统程序设计,实现自适应瞄准与气体的实时在线监测。设计信号发生程序产生叁角波信号,为激光器提供驱动信号;信号采集和数据处理设计采集四个象限对应的信号并处理,为下步程序执行提供数值;控制程序设计包括了云台控制程序、角镜搜索控制程序、角镜精准瞄准控制程序,控制程序实现收发单元与反射单元的自适应瞄准;特征光谱提取与气体浓度反演设计实现从采集信号提取吸收光谱,实现浓度值的反演与保存,并通过浓度值对有无气体泄漏做出判断。4.对遥测系统进行实验分析。通过滤波和累加平均处理滤除信号中的高频噪声和随机噪声,提高信号质量。利用控制程序进行自适应瞄准实验,通过对各阶段信号的对比验证自适应瞄准的可行性。利用特征光谱提取与甲烷浓度反演程序进行甲烷气体泄漏实验和甲烷的长时间的监测实验测试系统的响应时间、稳定性与重复性。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-25)

彭于权,阚瑞峰,许振宇,夏晖晖,聂伟[3](2019)在《基于可调谐半导体激光吸收光谱技术的甲烷/空气预混平焰炉温度测量》一文中研究指出燃烧场温度的测量对于燃烧诊断具有重要意义.开展了基于可调谐半导体激光吸收光谱(Tunable diode laser absorption spectroscopy, TDLAS)的在线测温方法研究,基于双光束分时扫描技术,实现了双激光器协同工作与燃烧产物水汽7154.35 cm~(-1)和7467.77 cm~(-1)两条吸收谱线的同时测量,并利用双线积分吸光度比值关系完成温度的精确反演,满足燃烧场温度在线检测应用需要.开展了针对甲烷/空气预混平焰炉火焰温度的实时检测实验研究,并与热电偶进行了测温对比分析,两种方法的测量具有较好的一致性,相对误差小于3.8%,验证了TDLAS技术对燃烧场温度非侵入式快速测量的可行性和可靠性.(本文来源于《大气与环境光学学报》期刊2019年03期)

曹伟,罗民,陈海燕[4](2019)在《基于半导体可饱和吸收镜的双波长环形腔连续波光纤激光器》一文中研究指出提出并实验研究了一种基于半导体光放大器(SOA)和半导体可饱和吸收镜(SESAM)的双波长环形腔连续波光纤激光器.当半导体光放大器的输入电流为140m A时,通过仔细调整偏振控制器,可以获得1 560.91 nm和1 564.12 nm双波长激光,其信噪比大于30 dB,波长间隔为3.21 nm.实验结果表明,基于SOA和SESAM的双波长环形腔连续波光纤激光器的新概念及其技术可行性.(本文来源于《高师理科学刊》期刊2019年04期)

王婉琳,王蓟,徐廉伟,张家瑞[5](2019)在《基于半导体可饱和吸收镜的可调谐光纤激光器》一文中研究指出为了实现锁模光纤激光器的波长可调谐,采用半导体可饱和吸收镜(SESAM),搭建了环形腔被动锁模掺镱光纤激光器。在腔内无偏振控制器及可调谐滤波器等器件的前提下,通过改变光纤跳线端面至SESAM的距离,实现光谱在1029. 5nm~1042. 7nm之间的稳定可调谐,基频重复频率为18. 0MHz,脉冲宽度为130ps,锁模脉冲信噪比达44dB。结果表明,该锁模光纤激光器具有较高的信噪比及较宽的可调谐范围。该研究为可调谐被动锁模光纤激光器的研制提供了重要的参考价值。(本文来源于《激光技术》期刊2019年05期)

刘东,王林,李强[6](2018)在《基于有机半导体的宽波段薄膜太阳能吸收器》一文中研究指出具有平面结构、纳米尺度的半导体薄膜是太阳能电池的重要组成部分。平面结构加工简单廉价,纳米尺度薄膜量子效率高,但这类结构光学吸收能力差。因此,本文研究如何采用简单平面结构,增强厚度只有几十纳米的半导体薄膜的宽波段吸收特性。研究发现当半导体材料折射率随波长正比例变化、吸收指数不随波长变化时,一定存在一对透明材料厚度和入射角度,使得半导体薄膜/透明材料/金属基底平面薄膜结构具有宽波段完全吸收特性。研究结果可作为宽波段太阳能吸收器的设计准则。以厚度只有35 nm的P3HT:PC_(70)BM薄膜为例,在420和600 nm波长处,设计吸收率均超过95%,从而显着拓宽高吸收率的波段范围,使光生电流比参考结构提高42%。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2018年11期)

郭心骞,邱选兵,季文海,邵李刚,刘淑平[7](2018)在《基于经验模态分解的可调谐半导体激光吸收光谱中干涉条纹的抑制》一文中研究指出提出了基于经验模态分解(EMD)的多次去噪方法来降低多光程吸收光谱中的干涉噪声。从理论上分析并确定了降噪的次数,对采用直接吸收和波长调制二次谐波光谱技术探测得到的不同体积分数的CO2谱线进行了多次EMD降噪处理,并与多次平均和低通滤波的降噪方法进行了对比。结果表明:多次EMD去噪能更有效地滤除光谱信号中的干涉噪声和随机噪声,且降噪后的信号幅值与待测气体的体积分数满足较好的线性关系,系统的探测灵敏度能达到3.5×10-5。测量了不同压强和温度下CO2标准气体的光谱信号,经多次EMD去噪处理后的光谱信号,其干涉的幅值相对于去噪前减小了近两个量级,信噪比增大了约两个量级。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2018年11期)

王谦,刘卫国,巩蕾,王利国,李亚清[8](2018)在《双波长自由载流子吸收技术测量半导体载流子体寿命和表面复合速率》一文中研究指出提出了采用双波长自由载流子吸收技术同时测量半导体材料载流子体寿命和前表面复合速率的方法.通过数值模拟,定性分析了不同载流子体寿命和前表面复合速率对信号的影响,同时对测量参数的可接受范围和不确定度进行计算并与传统频率扫描自由载流子吸收方法测量结果进行比较.结果表明:提出的双波长自由载流子吸收方法可明显减小载流子体寿命和前表面复合速率的测量不确定度,提高参数测量精度;表面杂质和缺陷越多的样品,其前表面复合速率测量不确定度越小.进一步分析表明,此现象与不同波长激光抽运产生的过剩载流子浓度分布不同有关.(本文来源于《物理学报》期刊2018年21期)

彭澎,狄长安,张永建,陈昊飞,宋炜[9](2018)在《基于可调谐半导体激光吸收光谱的武器发射气体浓度在线检测研究》一文中研究指出电化学气体浓度检测系统检测响应速度慢、动态量程小,不能满足武器系统发射时产生的有害气体成分及浓度测量要求,针对此问题,基于可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术提出一种适用于武器发射现场的一氧化碳(CO)浓度在线检测方法。分析基于TDLAS技术的武器发射气体浓度在线检测模型,搭建武器发射时CO在线检测系统,并通过CO吸收峰的选择与控制避免了燃气射流与液体罐内的水对CO浓度测量的干扰;利用单兵火箭在有限空间内发射时产生的CO气体不易消散特点,对基于TDLAS技术的CO在线动态检测性能进行了验证,给出一种适用于武器发射的气体浓度测试方法。测试分析结果表明,基于TDLAS技术的气体浓度检测系统响应速度比电化学气体浓度检测系统快5~15 s,有效量程上限可至100%(体积比),可进行连发射击的快速测量,克服了武器系统发射过程中冲击振动对检测系统的影响。(本文来源于《兵工学报》期刊2018年07期)

黄蓉[10](2018)在《低维半导体材料光吸收性质的理论研究》一文中研究指出低维材料由于其晶体和电子结构的独特性展现出非常奇特的物理性质,二维材料和二维拓扑绝缘体就是其中两类重要的材料。二维材料具有广泛的材料特性,不同层数和组成的二维材料能够利用范德瓦尔斯键组合在一起,这些特性使得各种二维材料在纳米光子器件中具有重要的作用。二维拓扑绝缘体在拓扑相变发生后,将会形成独特的能带结构,如具有Dirac点,存在边缘态等等,这些改变将会令其产生奇特的输运性质,而受能带结构影响的光学性质也将发生很大的变化。本文聚焦在低维材料的光学性质,用k·p理论对低维材料包括HgCdTe/CdTe量子阱为代表的二维拓扑绝缘体和一般二维材料的光吸收性质进行了研究。论文分为以下五章:第一章介绍了典型二维材料以及二维拓扑绝缘体的相关研究背景。第二章介绍了 k·p有效质量理论,并分别使用费米黄金定则和密度矩阵方程推导了光吸收系数的表达式。第叁章采用Kane八带k·p模型,对电场驱动Hg1-xCdxTe/CdTe量子阱拓扑相变及其相变前后的光吸收性质进行了研究,并使用Bernevig-Hughes-Zhang(BHZ)模型对吸收系数进行了解析计算和分析。八带数值计算结果表明,在电场能够驱动Hg1-xCdxTe/CdTe量子阱拓扑相变后继续增大电场,其能带可变为墨西哥帽形状,联合态密度将会增强,导致光吸收相比于无电场时显着增强。这个结果与解析计算得到的结果吻合。对于平行界面偏振光(TE)吸收曲线在带边还形成了双峰的结构。这个结果对于新型红外光电探测器,激光器以及频率选择器等量子阱器件的研究和设计具有指导意义。第四章通过引入一个一般的二带k·p有效哈密顿量,研究了一般二维材料的光吸收性质及其普适性,证明了在各向同性二维系统的叁种情况下,即(ⅰ)零质量;(ⅱ)导带和价带与较远带的耦合几乎相等;(ⅲ)零带隙,其直接带边吸收系数具有普适性。然而,对于一般的二维材料,由于它的值依赖于入射光频率和能带参数,所以其光吸收系数将会变得非普适。对于这些情况,我们研究了吸收系数对各种能带参数的依赖关系,包括带隙、较远带耦合、带间各向异性和能带扭曲。有趣的是,我们发现了相干带间耦合和能带扭曲是导致鞍点型范霍夫奇点的主要原因,它的出现将会导致二维材料强烈的光-物质相互作用。第五章是对本文的总结和展望。(本文来源于《厦门大学》期刊2018-06-30)

半导体吸收论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

甲烷气体在我们生产、生活中有重要的用途,既可以作为清洁燃料,又可以作为许多合成气和化工产品的原料。但甲烷是易燃易爆气体,在油田气的开发、天然气的运输管道和存储场所以及化工厂存在着气体泄露的潜在危险,一旦泄露极可能造成火灾、爆炸灾难性的的事故,造成重大的生命财产损失,因此对甲烷气体进行实时在线监测,及时发现气体泄露是油气资源及化工生产活动得以安全进行的基本保障措施。除此之外甲烷还是一种温室气体,甲烷吸收红外线的能力强于二氧化碳,空气中1.86ppm的甲烷产生的温室效应占整个温室气体的贡献量的15%,所以有效减少空气中甲烷的含量对于控制全球变暖至关重要,所以精确测量大气中甲烷含量的变化对于甲烷气体的控制特别重要。光学遥测是监测开放空间气体浓度的有效手段之一,遥测技术不仅可以在危险及监测困难的地方探测气体浓度,还可以对大范围的气体进行实时在线监测。根据发展和现实需求,本论文对反射式遥测系统的自适应瞄准控制和气体实时在线监测进行了设计和实现。该遥测系统的技术原理是基于可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术,设计的自适应瞄准控制可以实现收发单元与反射单元的自适应瞄准,而不需要人工实现收发单元与反射单元的瞄准,有效提高遥测系统的稳定性和环境适应性,降低维护成本。实时在线监测设计可以实现甲烷气体浓度的实时显示与记录,并且及时发出泄露提示信号。本文的主要内容包括:1.阐述了红外光谱吸收的基本理论,介绍了线吸收强度和线型函数,论述了TDLAS检测技术的原理,并给出了开放光路进行气体检测的理论基础。2.对遥测系统装置的设计展开论述,包括光学系统设计和电学系统设计。光学系统设计包括收发单元望远镜探头和反射单元角锥反射镜的光学结构设计。电学系统介绍了系统装置的主要器件的选型原则和性能参数,并且对系统装置的驱动模块、温控模块、光电转换模块以及数据采集系统的设计及原理进行论述。3.基于LabVIEW软件进行遥测系统程序设计,实现自适应瞄准与气体的实时在线监测。设计信号发生程序产生叁角波信号,为激光器提供驱动信号;信号采集和数据处理设计采集四个象限对应的信号并处理,为下步程序执行提供数值;控制程序设计包括了云台控制程序、角镜搜索控制程序、角镜精准瞄准控制程序,控制程序实现收发单元与反射单元的自适应瞄准;特征光谱提取与气体浓度反演设计实现从采集信号提取吸收光谱,实现浓度值的反演与保存,并通过浓度值对有无气体泄漏做出判断。4.对遥测系统进行实验分析。通过滤波和累加平均处理滤除信号中的高频噪声和随机噪声,提高信号质量。利用控制程序进行自适应瞄准实验,通过对各阶段信号的对比验证自适应瞄准的可行性。利用特征光谱提取与甲烷浓度反演程序进行甲烷气体泄漏实验和甲烷的长时间的监测实验测试系统的响应时间、稳定性与重复性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

半导体吸收论文参考文献

[1].陈博伦,方晓惠.输出镜透过率对半导体可饱和吸收镜锁模激光器的影响[J].激光与光电子学进展.2019

[2].宫卫华.基于开放光路可调谐半导体激光吸收光谱技术气体遥测关键技术研究[D].山东大学.2019

[3].彭于权,阚瑞峰,许振宇,夏晖晖,聂伟.基于可调谐半导体激光吸收光谱技术的甲烷/空气预混平焰炉温度测量[J].大气与环境光学学报.2019

[4].曹伟,罗民,陈海燕.基于半导体可饱和吸收镜的双波长环形腔连续波光纤激光器[J].高师理科学刊.2019

[5].王婉琳,王蓟,徐廉伟,张家瑞.基于半导体可饱和吸收镜的可调谐光纤激光器[J].激光技术.2019

[6].刘东,王林,李强.基于有机半导体的宽波段薄膜太阳能吸收器[J].工程热物理学报.2018

[7].郭心骞,邱选兵,季文海,邵李刚,刘淑平.基于经验模态分解的可调谐半导体激光吸收光谱中干涉条纹的抑制[J].激光与光电子学进展.2018

[8].王谦,刘卫国,巩蕾,王利国,李亚清.双波长自由载流子吸收技术测量半导体载流子体寿命和表面复合速率[J].物理学报.2018

[9].彭澎,狄长安,张永建,陈昊飞,宋炜.基于可调谐半导体激光吸收光谱的武器发射气体浓度在线检测研究[J].兵工学报.2018

[10].黄蓉.低维半导体材料光吸收性质的理论研究[D].厦门大学.2018

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