红外与激光工程
2021, 50(1): 20211009
1 华东师范大学 信息科学技术学院,极化材料与器件教育部重点实验室, 上海 200241
2 信息功能材料国家重点实验室, 上海 200050
采用时域有限差分法研究了二维金属光栅量子阱红外探测器的电磁场分布,研究表明充分利用金属表面等离子效应可显著提高量子阱红外探测器光耦合效率.研究还表明,对于8 μm长波量子阱红外探测器,金属光栅结构选取圆孔直径与光栅周期比为0.8~0.9是最有益的,此时可获得最大的光耦合效率.
量子阱红外探测器 二维金属光栅 时域有限差分(FDTD) 金属表面等离子效应 QWIPs 2D metal grating FDTD surface plasmons
1 华东师范大学信息学院电子系,上海 200062
2 中国科学院上海技术物理所,红外物理国家重点实验室,上海 200083
在量子阱红外探测器(QWIP)上制备光栅的目的是对垂直入射的红外辐射进行有效的耦合。为了研究光栅的光耦合性能,基于模式扩展理论,详细计算长波(14.7 μm)QWIP二维周期矩形光栅的耦合效率。计算结果表明,光栅周期D=4.7μm,栅孔深度h=1.45 μm,d(栅孔)/D=0.707时,光栅的耦合效率达到最大。并且从几何光学的考虑出发,对计算结果进行了验证和分析。还讨论了二维周期光栅衍射光场的分布情况。
光电子学 周期光栅 耦合效率 焦平面阵列 optoelectronics 2-d grating coupling efficiency QWIP QWIP FPA
1 中国科学院上海技术物理研究所,红外物理国家重点实验室,上海,200083
2 中国科学院物理研究所,北京,100080
GaAs/AlGaAs量子阱红外探测器由于其所依据的GaAs基材料较为成熟的材料生长和器件制备工艺,使其特别适合于高均匀性、大面积红外焦平面的应用.报道了甚长波256×1元GaAs/A1GaAs多量子阱红外焦平面器件的研制成果,探测器的峰值波长为15 μm,响应带宽大于1.5 μm.在40 K工作温度下,器件的平均黑体响应率Rp=3.96×106 V/W,平均黑体探测率为D*b=1.37×109 cm·Hz1/2/W,不均匀性为11.3%,并应用研制的器件获得了物体的热像图.
量子阱 焦平面 甚长波 红外探测器
1 华东师范大学物理系光谱学与波谱学教育部重点实验室,上海,200062
2 中国科学院上海光学精密机械研究所,上海,201800
3 西南师范大学物理系,重庆,400715
研究了纳米多孔玻璃中的掺Eu3+离子的YOCl固体粉末和EuCl3溶液的光谱性质.与普通的YOCl荧光粉末相比,纳米基YOCl:Eu3+粉末中Eu3+的电偶极跃迁5D0 →7F2的发射光谱被展宽,同时蓝移7 nm;Eu3+的5Do→7F1跃迁与5D0→7F2跃迁的相对强度之比在两种激发波长(254 nm及393 nm)下均得以增大.与普通的EuCl3的溶液相比,纳米基溶液不具有典型的小尺寸效应及量子限域效应,但Eu3+高能级的激发态引起的发光得以增强.由于这种复合方法同时吸收了纳米多孔玻璃形状一定、机械强度高等优点,这种基于纳米微孔玻璃的复合材料有望发展成为一种新型实用光学材料.
光电子学 纳米多孔玻璃 掺Eu3+的复合材料 电子转移 量子尺寸效应 optoelectronics nanoporous glass Eu3+ doped compos