1 中国科学院自适应光学重点实验室, 成都 610209
2 中国科学院光电技术研究所, 成都 610209
3 中国科学院大学, 北京 100049
4 重庆连芯光电技术研究院有限公司, 重庆 400021
受气动光学效应的影响, 来自目标的光波波前会产生动态扰动, 导致成像模糊化。常用的校正方法是在测得波前的前提下进行解卷积处理, 达到还原图像的效果。传统的波前传感器只能有效测量中心视场, 由于存在非等晕问题, 导致所能还原的图像区域过小。光场相机波前传感器作为一种新型波前传感器, 具有视场大、动态范围大的优点, 可以同时探测模糊图像不同区域的点扩散函数, 从而一次性还原整幅图像。文章利用Matlab模拟了光场相机的大视场波前探测特性, 对气动光学效应引起的模糊图像进行清晰化处理, 并与夏克-哈特曼传感器的模拟结果进行了比较。结果表明, 光场相机波前传感器可以对气动光学效应造成的波前扰动进行有效的大视场波前探测, 一次探测能够清晰化整个视场的图像, 且视场范围是传统波前传感器的数倍以上。
图像模糊 解卷积 波前测量 光场相机 图像清晰化 气动光学效应 image blur deconvolution wavefront measurement light field camera image sharpening aero-optical effect
1 中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光单元技术研发中心, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 弗罗茨瓦夫大学化学学院, 弗罗茨瓦夫 50-383, 波兰
4 里昂大学光物质研究所, 维勒班 69622, 法国
研究了Yb3+掺杂铋酸盐玻璃的发光特性参数, 讨论了Yb2+、Bi3+等缺陷淬灭中心与Yb3+之间的能量转移。对于已优化的基质组成, 在荧光寿命没有大幅下降的前提下, 玻璃中Yb3+近红外波段的发射截面明显增大, 吸收截面减小, 激光增益能力和饱和抽运强度均得到提高。采用有效的除羟基工艺, 玻璃中不会产生比磷酸盐玻璃中更为严重的Yb3+发光淬灭效应, 但铋酸盐玻璃中还可能存在Yb2+、Bi3+等价态不稳定的缺陷淬灭中心。
材料 Yb3+掺杂铋酸盐玻璃 光谱特性 激光评估参数 荧光俘获效应 能量转移
1 中国科学院西安光学精密机械研究所 超快诊断技术重点实验室, 陕西 西安 710119
2 西安交通大学, 陕西 西安 710049
3 中国科学院大学, 北京 100049
4 中国科学院半导体研究所 超晶格国家重点实验室, 北京 100083
5 中国科学院半导体研究所 固态光电子信息技术实验室, 北京 100083
6 首都师范大学 物理系 太赫兹光电子学教育部重点实验室, 北京 100048
提供了一种实现片上太赫兹天线集成器件光电导开关材料低温GaAs(LT-GaAs)外延层的转移工艺, 使用HNO3-NH4OH-H2O-C3H8O7·H2O溶液-H2O2-HCl腐蚀体系化学湿法腐蚀分子束外延(MBE)生长的外延材料, Hall测试表明MBE生长的此外延材料电阻率在106 Ω·cm量级.剥离半绝缘GaAs(SI-GaAs)衬底层与Al0.9Ga0.1As牺牲层得到1.5μm LT-GaAs与环烯烃聚合物(COP)键合的结构.原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)、高倍显微镜形貌表征表明剥离后的结构表面平整光滑, 表面粗糙度(RMS)为2.28 nm, EDAX能谱仪分析显示该结构中不含Al组分, 满足光刻形成光电导开关的要求.
片上太赫兹天线集成 外延层转移 化学湿法腐蚀 on-chip THz antenna integrated device LT-GaAs LT-GaAs epitaxial layer transfer wet chemical etching
1 北京控制工程研究所,北京 100190
2 中国科学院西安光学精密机械研究所 瞬态光学与光子技术国家重点实验室,西安710119
采用低压金属有机物化学气相沉积(LPMOCVD)设备,在(100)面GaSb单晶衬底上生长了高质量的InAsSb材料。分析了InAs/GaSb超晶格红外材料在不同生长条件下的生长质量,对器件材料结构进行了表征,并进行了理论分析和优化生长。采用X射线双晶衍射原子力显微镜对其外延薄膜的单晶质量进行分析,得到外延层与衬底材料的晶格失配仅为-0.43%。通过调节过渡层材料来减小界面处的应变,提高材料的生长质量,利用光致发光谱对材料做了检测分析。给出了InAsSb材料的LPMOCVD生长的参数分析和测量分析,为以后生长和分析InAsSb材料提供了很好的基础。
超晶格 GaSb衬底 红外探测器 InAsSb InAsSb LPMOCVD LPMOCVD superlattices GaSb substrate infrared detectors
1 中国科学院西安光学精密机械研究所 瞬态光学与光子技术国家重点实验室, 西安 710119
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 中国科学院半导体研究所, 北京 100083
MSM(金属-半导体-金属)型光电探测器的较低寄生电容和高带宽的特点使得其应用广泛,可用于空间通信、遥感等多方面,但暗电流偏大仍是制约其发展的重要因素.为此,本文研制了100×100 μm2 面积的InGaAs-MSM光电探测器,通过设计InAlGaAs/InGaAs短周期超晶格和InAlAs肖特基势垒增强结构,将器件暗电流密度降至0.6 pA/ μm2 (5 V偏置),改善了目前同类器件的信噪比.对器件光电参数进行了表征:3dB带宽6.8 GHz,上升沿58.8 ps,1550 nm波段响应度0.55 A/W,光吸收区域外量子效率88%.分析了短周期超晶格和肖特基势垒增强层对暗电流的抑制机理.
半导体器件 光电探测器 暗电流 超晶格 肖特基势垒 Semiconductor devices Photodetectors MOCVD MOCVD Dark current MSM MSM InGaAs InGaAs Superlattices Schottky barrier
1 中国科学院西安光学精密机械研究所, 陕西 西安 710119
2 中国科学院大学, 北京 100049
建立了基于电吸收调制器(EAM)的深度成像系统数值模型. 为定量描述时序误差对系统精度的影响推导了含尺度因子的测量误差公式, 分析了光调制器参数、系统噪声和时序误差对测量误差的影响. 结果表明, 无时序误差时, 测量值标准偏差与传感器阱中信号电子数的平方根成反比, 与阱中背景电子数和信号电子数之比的平方根成正比; 采用高调制速度和高消光比的EAM 可以提高系统精度; 随着时序偏移误差增加, 系统精度将迅速下降且难以通过增加传感器阱中信号电子数的方式提升; 如要求7 m 处单幅深度图像精度小于1 cm, 则需要传感器阱深大于等于300 Ke, 时序的偏移误差小于等于±200 ps.
成像系统 飞行时间相机 电吸收调制器 测量误差 抖动和偏移误差
1 中国科学院西安光学精密机械研究所 瞬态光学与光子技术国家重点实验室，陕西 西安710119
2 中国科学院研究生院，北京100049
3 吉林大学 集成光电子国家重点实验室，吉林 长春130012
用金属有机物化学气相淀积法(MOCVD)在GaSb衬底上生长InAs/GaSb超晶格，探索了最佳的生长厚度，优化了各种生长参数，并且分析了源流量控制的重要性.得到的超晶格材料的光致发光(PL)谱、X射线双晶衍射图以及表面形貌图表明，生长的超晶格材料可以响应10 μm的长波，且具有良好的表面形貌和外延层质量.
InAs/GaSb超晶格 禁带宽度 金属有机物化学气相淀积法(MOCVD) 原子力显微镜(AFM) 光致发光(PL)谱 InAs/GaSb superlattice band gap metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) atomic force microscope(AFM) PL spectra
1 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室, 西安 710119
2 中国科学院研究生院, 北京 100049
针对桥丝辐射温度检测中存在被测目标体积小, 红外辐射量小, 远距离传输损耗大等难点技术问题, 设计了一种双波长光纤温度测量系统。根据电火工品热辐射的原理, 得出双波长测温数学模型, 采取有效的光学光纤耦合和提高系统信噪比的措施, 采用 InSb(响应波长范围为 0.8～3 μm)和 HgCdTe(响应波长范围为 3～5 μm)双波段探测器, 实现了对电火工品目标进行非接触的感应电流及温度测量。测试装置电磁屏蔽能力强, 受环境温度影响小, 避免了温度漂移带来的测量误差, 测量温度精度达到 1 K, 为桥丝等极弱热辐射的温度检测奠定了基础。
红外比色测温 光学耦合 远程测量 红外光纤 infrared colorimetry optical coupling remote measurement infrared optical fiber
