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广播电视技术在物质文化遗产数字化传播中的应用初探
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作者 朱晓瑜 王永德 +1 位作者 翁俊华 宁永强 《中国传媒科技》 2025年第4期12-18,共7页
【目的】广播电视技术在文化遗址和文物数字化传播中的应用,正逐渐成为文化遗产保护与传承的重要工具。【方法】通过统筹利用文化领域已建成的数据成果,对其进行挖掘、分析和加工,形成一批内容优质、题材多样、制作精良的文化旅游数字资... 【目的】广播电视技术在文化遗址和文物数字化传播中的应用,正逐渐成为文化遗产保护与传承的重要工具。【方法】通过统筹利用文化领域已建成的数据成果,对其进行挖掘、分析和加工,形成一批内容优质、题材多样、制作精良的文化旅游数字资源,通过应用AI大模型、智能语音交互、数字场景交互等新技术,生产出可持续运营、可扩展、安全可靠的有线电视端数字文化AI交互应用产物。【结果/结论】本文以数字文化交互应用为案例,系统描述了广播电视技术在物质文化遗产数字化中的关键技术、电视端应用呈现、应用优势及现存挑战。 展开更多
关键词 广播电视技术 文化遗产传播 应用AI大模型 智能语音交互 数字场景交互
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高功率1150 nm垂直外腔面发射半导体激光器
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作者 张志军 陈贺 +8 位作者 张卓 刘志君 张建伟 杜子业 周寅利 张星 陈超 宁永强 王立军 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1531-1538,共8页
针对目前激光医疗、食品药品检测等领域对橙黄色激光的应用需求,开展了高功率基频光1150 nm垂直外腔面发射半导体激光器(VECSEL)研究。提出激光谐振腔内大尺寸基模光斑外腔结构,使VECSEL腔内模式匹配较大泵浦光斑尺寸,实现了高功率激光... 针对目前激光医疗、食品药品检测等领域对橙黄色激光的应用需求,开展了高功率基频光1150 nm垂直外腔面发射半导体激光器(VECSEL)研究。提出激光谐振腔内大尺寸基模光斑外腔结构,使VECSEL腔内模式匹配较大泵浦光斑尺寸,实现了高功率激光输出;提出增益峰-腔模失谐结构,增益峰与腔模温漂系数不同,高泵浦功率下具有良好的增益峰-腔模匹配,实现高泵浦功率工作下的激光波长稳定控制。制备的VECSEL器件在1150 nm激光波长的输出功率达到9.38 W,并获得良好的圆形对称的输出光斑形貌,光斑在正交方向上的发散角分别为7.3°和7.5°。 展开更多
关键词 半导体激光器 垂直外腔面发射半导体激光器 增益芯片 应变量子阱
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大功率垂直腔面发射激光器阵列的热优化
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作者 夏宇祺 慕京飞 +11 位作者 周寅利 张星 张建伟 陈超 苑高辉 张卓 刘天娇 白浩鹏 徐玥辉 孙晶晶 宁永强 王立军 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期970-977,共8页
提出了一个新的参数——温度影响因子,其统筹考虑了垂直腔面发射激光器(VCSEL)阵列单元之间的间距、氧化孔径尺寸、单元的数量和输入电流,并可用于表征阵列受热串扰影响程度。在此基础上,基于Python设计了VCSEL阵列的优化布局算法,并建... 提出了一个新的参数——温度影响因子,其统筹考虑了垂直腔面发射激光器(VCSEL)阵列单元之间的间距、氧化孔径尺寸、单元的数量和输入电流,并可用于表征阵列受热串扰影响程度。在此基础上,基于Python设计了VCSEL阵列的优化布局算法,并建立了热电耦合模型,验证了优化布局对温度特性的优化效果,与常规布局相比,优化阵列内部温升显著降低。另外,在固定电流密度和发光面积的条件下,同时减小氧化孔径尺寸和增加单元数可以有效地改善VCSEL阵列的温度特性。10μm氧化孔径的平均温度比30μm氧化孔径的平均温度低28 K。研究结果表明,本文所提出的VCSEL阵列优化方案有效减低了热串扰的影响,通过对温度影响因子中各变量的分析,可以为VCSEL阵列的设计提供指导。 展开更多
关键词 垂直腔面发射激光器 热串扰 阵列设计 COMSOL热电仿真
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基于保偏布喇格光栅的窄线宽半导体激光器
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作者 陈加齐 陈超 +8 位作者 孙晶晶 张建伟 刘朝晖 赵佳欣 杜明远 李向尚 秦莉 宁永强 王立军 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期771-776,共6页
为了研制面向量子精密测量应用的近红外波段光纤光栅外腔半导体激光器,采用独立设计的高偏振依赖增益芯片和双折射光纤布喇格光栅,通过法布里-珀罗等效谐振腔模型,系统分析了光栅反射率、外腔和芯片长度对激光线宽的影响。结果表明,所... 为了研制面向量子精密测量应用的近红外波段光纤光栅外腔半导体激光器,采用独立设计的高偏振依赖增益芯片和双折射光纤布喇格光栅,通过法布里-珀罗等效谐振腔模型,系统分析了光栅反射率、外腔和芯片长度对激光线宽的影响。结果表明,所研制激光器实现了54.46 mW的输出功率、58.88 dB的边模抑制比和24.46 dB的偏振消光比,利用延迟自外差拍频方法测得的洛伦兹线宽低至2.69 kHz。此研究为独立设计制备分立器件的单频窄线宽外腔半导体激光器提供参考,有望应用于雷达成像、陀螺仪、磁力仪和原子钟等量子精密测量领域。 展开更多
关键词 激光器 窄线宽 延迟自外差拍频 量子精密测量
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980nm大功率垂直腔面发射激光器温度和远场分布特性 被引量:6
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作者 宁永强 李特 +9 位作者 秦莉 崔锦江 张岩 刘光裕 张星 王贞福 史晶晶 梁雪梅 刘云 王立军 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期984-986,1015,共4页
采用发射波长为980nm的InGaAs/GaAs应变量子阱,在垂直腔面发射结构中共设计生长3组、每组3个量子阱,形成9个量子阱的周期性增益结构,并使每组均位于腔场极大处,以获得最好的增益匹配。为提高激光器的输出功率及获得较好的光束质量... 采用发射波长为980nm的InGaAs/GaAs应变量子阱,在垂直腔面发射结构中共设计生长3组、每组3个量子阱,形成9个量子阱的周期性增益结构,并使每组均位于腔场极大处,以获得最好的增益匹配。为提高激光器的输出功率及获得较好的光束质量,采用大台面直径和由衬底面出射激光的结构。每个单元器件的P面台面直径为400-600μm,经湿氮气氛下40min的侧氧化后在有源区形成直径300-500μm的电流限制孔。而N面出光孔的直径仍为相应的400-600μm。在室温连续工作下器件的最大输出功率达到1.4W。随着注入电流的增大,观察到激光远场分布从空心圆环向中心单亮斑转化的过程。对不同温度下的激光输出特性进行了变温测试,结果表明通过DBR和有源区结构设计上较好的匹配,实现了室温下最低的激射闽值电流。 展开更多
关键词 垂直腔面发射激光器 周期增益 量子阱 远场分布
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高光束质量大功率垂直腔面发射激光 被引量:4
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作者 宁永强 张星 +5 位作者 秦莉 刘云 王伟 张立森 王贞福 王立军 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期3219-3225,共7页
大功率垂直腔面发射激光器(VCSEL)在激光泵浦、激光测距、激光雷达等领域有广泛的应用前景,但目前的常规激光器材料结构尚未针对大功率激光输出进行优化设计。特别是为获得大功率激光输出所采用的大出光窗口导致的激光光束质量劣化成为... 大功率垂直腔面发射激光器(VCSEL)在激光泵浦、激光测距、激光雷达等领域有广泛的应用前景,但目前的常规激光器材料结构尚未针对大功率激光输出进行优化设计。特别是为获得大功率激光输出所采用的大出光窗口导致的激光光束质量劣化成为限制其应用发展的核心问题之一。针对上述问题对激光器材料结构与器件结构进行了两方面的新结构设计和研制:(1)以实现大功率激光输出为目标,材料结构设计上对出光窗口一侧的N-DBR反射率进行了调整,以具有99.3%反射率的n-DBR替代常规结构中所采用的99.7%以上反射率。与常规材料结构相比,采用优化后的材料结构制备的直径500μm出光孔径的单管器件在注入电流110 A时激光输出功率达到102 W,而单元出光窗口直径100μm的5×5阵列在100 A电流下的激光输出功率为103 W,单元直径为140μm的8×8阵列在130 A注入电流下的激光输出功率达到115 W;(2)针对大出光窗口导致的光束质量劣化,通过湿法化学刻蚀研制了直接集成在出光窗口表面的微透镜结构,单元出光窗口直径为90μm的6×6阵列器件在4 A注入电流下的激光光束发散角压缩到6.6°,与未集成微透镜时的14.8°相比有了大幅改善。实验结果表明:降低n-DBR反射率及集成微透镜结构有效地改善提高了大功率垂直腔面发射激光的输出功率和激光光束质量。 展开更多
关键词 垂直腔面发射激光器 大功率 高光束质量 微透镜 窄脉冲
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InGaAs量子点激光器光增益的温度特性 被引量:2
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作者 宁永强 刘云 +1 位作者 王立军 高欣 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期285-288,共4页
研究了非耦合多层InGaAs量子点材料光增益的温度特性 ,并与InGaAs单量子阱材料进行了对比 .发现In GaAs量子点表现出更好的增益温度稳定性 .同时发现随着温度升高 ,在 14 0~ 2 0 0K温度范围内 ,InGaAs量子点增益峰值首先增大 ,当温度超... 研究了非耦合多层InGaAs量子点材料光增益的温度特性 ,并与InGaAs单量子阱材料进行了对比 .发现In GaAs量子点表现出更好的增益温度稳定性 .同时发现随着温度升高 ,在 14 0~ 2 0 0K温度范围内 ,InGaAs量子点增益峰值首先增大 ,当温度超过 2 0 0K后开始减小 .对这种增益特性的产生机制进行了分析 .增益曲线峰值波长随温度升高单调地向长波长方向移动 。 展开更多
关键词 INGAAS 激光器 量子点 光增益 温度特性 半导体材料 砷镓铟化合物
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InGaAsP多量子阱微盘激光器 被引量:2
8
作者 宁永强 武胜利 +5 位作者 王立军 林久龄 刘云 傅德惠 刘育梅 金亿鑫 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1998年第5期345-348,共4页
采用湿法化学腐蚀在气源MBEInGaAsP多量子阱材料上制作了微盘型激光器,直径8μm的微盘激光器表现出很好的单模激射特性,阈值泵浦功率为170μW,激射线宽为1.5nm.
关键词 微盘激光器 多量子阱 铟镓砷磷 单模激射特性
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大功率垂直腔面发射激光器技术研究 被引量:4
9
作者 宁永强 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期1017-1024,共8页
大功率垂直腔面发射激光与目前比较成熟的边发射激光相比在光束质量、二维面阵集成、高温工作等方面有很强的优势。2008年以来国内外研究进展迅速,在激光输出功率、效率、波长的多样性以及在应用探索等方面都有长足进步。从垂直腔面发... 大功率垂直腔面发射激光与目前比较成熟的边发射激光相比在光束质量、二维面阵集成、高温工作等方面有很强的优势。2008年以来国内外研究进展迅速,在激光输出功率、效率、波长的多样性以及在应用探索等方面都有长足进步。从垂直腔面发射激光结构特征出发,对其优点特性、国外进展情况,在激光引信等需要窄脉冲工作场合的应用研究情况进行了介绍。中国科学院长春光学精密机械与物理研究所在国内最早开展大功率垂直腔面发射激光研究,单管连续输出功率达到2.5 W,列阵脉冲输出功率超过百瓦。研究中为实现大功率脉冲工作和较好的光束质量,对材料结构设计、微透镜集成和一维线列阵远场叠加等方面开展了研究,对相关结果进行了介绍。 展开更多
关键词 垂直腔面发射激光器 激光引信 高光束质量 窄脉冲
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碟型量子阱微腔激光器的低阈值激射
10
作者 宁永强 武胜利 +4 位作者 王立军 刘云 刘星元赵家民 吴东江 金亿鑫 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期16-19,共4页
利用反应离子刻蚀 ( RIE)和湿法腐蚀方法在 In Ga As/ In Ga As P多量子阱材料上研制出直径为 8μm、4 .5μm和 2 μm的碟型半导体微腔激光器。其中 2 μm直径的微碟在液氮温度下其光泵浦激射阈值仅为 3 μW左右。对高光功率密度下泵浦... 利用反应离子刻蚀 ( RIE)和湿法腐蚀方法在 In Ga As/ In Ga As P多量子阱材料上研制出直径为 8μm、4 .5μm和 2 μm的碟型半导体微腔激光器。其中 2 μm直径的微碟在液氮温度下其光泵浦激射阈值仅为 3 μW左右。对高光功率密度下泵浦时出现的多模激射、跳模和激射光谱强度饱和现象进行了研究。 展开更多
关键词 微碟 微腔激光器 激射 量子阱 半导体
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蓝绿光激光器
11
作者 宁永强 元光 +1 位作者 李树纬 金亿鑫 《材料导报》 EI CAS CSCD 1994年第5期33-38,共6页
结合最近几年国际上研制蓝绿光激光器的一些主要进展,介绍了实现蓝绿色激光输出的几个途径,即用非线性光学晶体倍频方法以及研制宽带隙材料激光器。
关键词 蓝绿光激光器 非线性光学晶体 倍频 激光器
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多孔硅发光
12
作者 宁永强 全亿鑫 《材料导报》 EI CAS CSCD 1993年第4期35-39,共5页
根据最近几年大量的文献报道,综述了关于多孔硅制备、发光等方面的研究结果,并简要介绍了国内一些单位的工作。
关键词 多孔硅 发光 电致发光
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大功率半导体激光器研究进展 被引量:134
13
作者 王立军 宁永强 +2 位作者 秦莉 佟存柱 陈泳屹 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期1-19,共19页
对半导体激光器的发展历史和发展现状进行了综述,并具体介绍了长春光学精密机械与物理研究所近年来在大功率半导体激光器方面所取得的主要进展,特别是在大功率半导体激光器的激光光源、垂直腔面发射激光器和新型激光器芯片等方面。
关键词 大功率 半导体激光器 边发射激光器 垂直腔面发射激光器 芯片
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百瓦级高亮度光纤耦合半导体激光模块的研制 被引量:18
14
作者 郝明明 朱洪波 +4 位作者 秦莉 宁永强 刘云 张志军 王立军 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期651-659,共9页
用3只976 nm半导体激光短列阵作为子模块,研制出连续工作的百瓦级高亮度光纤耦合模块。首先,利用光束转换器将每个半导体激光短列阵进行光束整形;然后采用空间复用技术将3个半导体激光短列阵在光参数积小的方向上叠加,并利用倒置伽利略... 用3只976 nm半导体激光短列阵作为子模块,研制出连续工作的百瓦级高亮度光纤耦合模块。首先,利用光束转换器将每个半导体激光短列阵进行光束整形;然后采用空间复用技术将3个半导体激光短列阵在光参数积小的方向上叠加,并利用倒置伽利略望远镜作为扩束器进一步压缩发散角;最后利用优化结构的透镜组将激光聚焦到芯径200μm,数值孔径为0.22的光纤中。测量结果显示:聚焦后激光的发散角为24.8°,焦平面的光斑尺寸为175.2μm;耦合后测量光纤出光功率可达107 W,对应亮度为2.23 MW/(cm2.sr),达到了国内利用列阵进行光纤耦合的领先水平;在工作电流为52.5 A时,电光转换效率为43.1%,远高于全固态等激光器;最后测量本模块在不同驱动电流时的光谱,并以此计算出模块的热阻为1.29 K/W,说明它的散热性能良好。结果表明,本光纤耦合模块适合应用于泵浦光纤激光器、医疗和激光加工等领域。 展开更多
关键词 半导体激光短列阵 光纤耦合 高亮度 光线追迹
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920nm光抽运垂直外腔面发射半导体激光器结构设计(英文) 被引量:11
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作者 梁雪梅 吕金锴 +3 位作者 程立文 秦莉 宁永强 王立军 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期79-85,共7页
设计并优化了一种用808nm的大功率激光二极管为抽运光源,In0.09Ga0.91As量子阱结构为增益介质的920nm光抽运半导体垂直外腔面发射激光器。运用有限元方法,对激光器的电特性方程和光特性方程求自洽解,计算了器件各种特性参量。分析了单... 设计并优化了一种用808nm的大功率激光二极管为抽运光源,In0.09Ga0.91As量子阱结构为增益介质的920nm光抽运半导体垂直外腔面发射激光器。运用有限元方法,对激光器的电特性方程和光特性方程求自洽解,计算了器件各种特性参量。分析了单个周期内不同阱的个数(1,2和3)、不同阱深、不同垒宽、不同非吸收层组分、不同非吸收层尺寸条件下,器件性能的改变,特别是模式、阈值和光-光转换效率的改变,从而选择一个最佳的结构。 展开更多
关键词 半导体激光器 结构设计 有限元 垂直外腔面发射激光器 光抽运
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850nm高亮度锥形半导体激光器的光电特性 被引量:11
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作者 杨晔 刘云 +9 位作者 秦莉 张金龙 彭航宇 王烨 李再金 胡黎明 史晶晶 王超 宁永强 王立军 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期593-597,共5页
采用激射波长为850 nm的AlGaInAs/AlGaAs梯度折射率波导分别限制增益量子阱结构的外延片,设计并制备了具有条形结构和锥形结构的半导体激光器。在输出功率同为1 W时,锥形激光器的发散角、光束传播因子和亮度分别为4°、2.8和9.9 MW.... 采用激射波长为850 nm的AlGaInAs/AlGaAs梯度折射率波导分别限制增益量子阱结构的外延片,设计并制备了具有条形结构和锥形结构的半导体激光器。在输出功率同为1 W时,锥形激光器的发散角、光束传播因子和亮度分别为4°、2.8和9.9 MW.cm-2.sr-1,远好于条形激光器的6°、9.2和3.0 MW.cm-2.sr-1。当外加3 A的脉冲电流时,锥形激光器峰值功率达到1.40 W,斜率效率为0.58 W/A,电光转换效率为30%。实验结果表明,锥形激光器可以在保证大功率输出的前提下,具有更高的光束质量。 展开更多
关键词 850nm 锥形半导体激光器 高亮度 光束传播因子
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高功率高亮度半导体激光器件 被引量:11
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作者 顾媛媛 彭航宇 +5 位作者 王祥鹏 单肖楠 尹红贺 刘云 宁永强 王立军 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期481-484,共4页
由于半导体激光器在光电转换效率、输出功率、使用寿命等方面的优势,广泛应用于军事领域。为提高输出功率,将两束同一波长不同偏振态的激光束耦合以获得更高功率输出,是目前国际研究的热点之一。进行国内连续808nm两半导体激光迭阵耦合... 由于半导体激光器在光电转换效率、输出功率、使用寿命等方面的优势,广泛应用于军事领域。为提高输出功率,将两束同一波长不同偏振态的激光束耦合以获得更高功率输出,是目前国际研究的热点之一。进行国内连续808nm两半导体激光迭阵耦合实验。采用自行设计光学系统对光束进行扩束聚焦,可耦合输出光斑2mm×2mm,总体输出效率大于50%。国内没有对迭阵进行耦合实验的报道。为达到耦合器件的输出效率自行设计耦合选择器的镀膜材料体系,并将此研究应用于光电对抗实验中。 展开更多
关键词 光电对抗 半导体激光器 偏振耦合技术 高功率
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980nm大功率垂直腔底发射激光器 被引量:6
18
作者 金珍花 孙艳芳 +8 位作者 宁永强 晏长岭 秦莉 刘云 套格套 王立军 崔大复 李惠青 许祖彦 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期61-64,共4页
报道980nm大功率底发射垂直腔面发射激光器的结构、研制及器件的阈值电流、输出功率和光谱特性.在室温(24℃)下,5A连续电流工作时,出光孔径400μm的器件激射波长为984.1nm,输出功率达到1.42W,是目前所能见到报道中最高的.研究了出光孔径... 报道980nm大功率底发射垂直腔面发射激光器的结构、研制及器件的阈值电流、输出功率和光谱特性.在室温(24℃)下,5A连续电流工作时,出光孔径400μm的器件激射波长为984.1nm,输出功率达到1.42W,是目前所能见到报道中最高的.研究了出光孔径600μm的器件在连续工作时,激射波长、光谱半高宽随注入电流的变化以及在重复频率100Hz,脉冲宽度50~1000μs条件下的输出功率、效率与注入电流的关系. 展开更多
关键词 垂直腔面发射激光器 大功率 输出功率 激光器 注入电流 器件 阈值电流 连续 波长 光谱
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980nm OPS-VECSEL关键参数的理论分析 被引量:10
19
作者 程立文 梁雪梅 +4 位作者 秦莉 王祥鹏 盛阳 宁永强 王立军 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期713-717,共5页
光抽运半导体垂直外腔面发射激光器(Optically Pumped Semiconductor Vertical External Cavity SurfaceEmission Laser)的输出特性受到诸多参数的影响,理论分析和模拟显得尤为重要。设计了一种以808 nm二极管激光耦合模块为光抽运光源,... 光抽运半导体垂直外腔面发射激光器(Optically Pumped Semiconductor Vertical External Cavity SurfaceEmission Laser)的输出特性受到诸多参数的影响,理论分析和模拟显得尤为重要。设计了一种以808 nm二极管激光耦合模块为光抽运光源,In0.159Ga0.841As/GaAs0.94P0.06为增益介质的980 nm光抽运垂直外腔面发射激光器,并借助于PICS3D软件计算了器件各种特性参数。分析了芯片半径、量子阱的周期数以及外腔镜反射率对器件性能的影响,特别是对阈值和光-光转换效率的影响。模拟结果表明,器件的半径影响光-光转换效率。量子阱个数和外腔镜反射率对器件的输出功率和光-光转换效率都有影响,所以要根据实际需要,设计、生长结构和进行实验。 展开更多
关键词 半导体激光器 垂直外腔面发射激光器 光抽运 量子阱 理论模拟
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GaInAs/GaAs应变量子阱能带结构的计算 被引量:10
20
作者 晏长岭 秦莉 +6 位作者 宁永强 张淑敏 王青 赵路民 刘云 王立军 钟景昌 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期29-31,共3页
讨论了GaInAs/GaAs应变量子阱结构的应变效应 ,给出了量子阱层的临界厚度随In组份的变化关系。由克龙尼克 -潘纳模型计算了GaInAs/GaAs应变量子阱的量子化能级 ,给出了cl -hhl跃迁对应的发射波长随阱宽和In组份的变化关系曲线 ,并与实... 讨论了GaInAs/GaAs应变量子阱结构的应变效应 ,给出了量子阱层的临界厚度随In组份的变化关系。由克龙尼克 -潘纳模型计算了GaInAs/GaAs应变量子阱的量子化能级 ,给出了cl -hhl跃迁对应的发射波长随阱宽和In组份的变化关系曲线 ,并与实验测量的GaInAs/GaAs量子阱的发射波长进行了比较 ,基本一致。与此同时 ,对GaInAs/GaAs应变量子阱向长波长方向的发展也进行了计算分析 。 展开更多
关键词 应变量子阱 量子化能级 跃迁 长波长 色散关系
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