在光电技术领域,激光器作为核心光源,其性能直接决定了后续系统的效率与精度。激光的泵浦方式,即向激光工作物质提供能量的方法,是决定激光器结构、效率和适用场景的关键技术。从电子电工的视角审视,泵浦过程本质上是电能向光能的转化与调控,涉及高压电源设计、热管理、驱动电路优化等一系列工程实践。深入理解不同泵浦方式的技术原理与工程实现,对于从事激光器研发、系统集成及设备
TLG-200
Multi-Channel Narrow-Linewidth Tunable Laser
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- 功率 / Power : 6 to 15.5 dBm
- 应用 / Application : Optical local oscillator, Coherent communication, Optical sensing
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基于塔姆等离子体的近红外波长选择性热电子光电探测器
热电子光电探测器 近红外 波长选择性光电探测 Tamm等离子体结构 通信波长
由金属薄膜和分布式布拉格反射器(DBR)组成的塔姆等离子体(TP)结构能实现显著的光限制效应,使金属薄膜在TP共振波长处产生增强吸收。这种波长依赖性吸收可通过金属薄膜中高能热电子的内光电发射转化为电信号。本研究首次通过将TP结构顶部的金属薄膜替换为金属-半导体-氧化铟锡(M-S-ITO)构型的热电子器件,在实验上实现了1550纳米通信波段附近的波长选择性光响应。该M-S-ITO结被刻意设计为具有低能垒和非对称热电子产生特性,从而确保即使对于光子能量0.8电子伏特(1550纳米)的亚带隙入射光也能产生可测量的净光电流。由于M-S-ITO结构中金属薄膜与底层DBR之间激发的TP模式,所制备的TP耦合热电子光电探测器在1581纳米波长处呈现带宽43纳米的尖锐反射率凹陷。其光响应与吸收谱相匹配,在吸收峰波长1581纳米处达到最大值8.26纳安/毫瓦,当照明波长仅偏移52纳米(从1581至1529纳米)时响应度下降超过80%,从而实现了高调制波长选择性光电探测器。本研究展示了一种高性能、免光刻且波长选择性的热电子近红外光电探测器结构。
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光电信息科学与工程实验方案
1. 实验设计与方法选择:本研究设计并制备了基于分布式布拉格反射镜(DBR)的金属-半导体-氧化铟锡(M-S-ITO)结构TP耦合热电子光电探测器。该设计利用Tamm等离激元的局域光特性实现波长选择性光电探测。 2. 样品选择与数据来源:样品采用射频磁控溅射法在熔融石英基底上制备。光学性能通过傅里叶变换红外光谱仪测量,电学性能通过可调谐激光光源测试。 3. 实验设备与材料清单:设备包括用于薄膜沉积的射频磁控溅射系统、用于反射率测量的傅里叶变换红外光谱仪及用于光电流测量的可调谐激光光源。材料包含锗(Ge)、二氧化硅(SiO2)、氧化铟锡(ITO)、氧化锌(ZnO)、钛(Ti)和金(Au)薄膜。 4. 实验流程与操作步骤:制备过程依次在石英基底上沉积DBR层和M-S-ITO层。通过反射光谱表征光学特性,采用单色光照射下的光电流测量评估光电响应。 5. 数据分析方法:采用严格耦合波分析法解析光学行为,并将光电响应与吸收谱关联以验证波长选择性探测特性。
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