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硅基光电子技术研究，掺铒发光材料广泛使用，教学科研成果总结。
内容简介
近年来，硅基光电子技术是目前重点关注的研究领域，而硅基光源是硅光器件的重要组成部分。在硅基光源的各种候选方案中，掺铒发光材料因其在标准通信波长处的高效发光等优势得以广泛使用。光波导放大器和激光器是作者在硅基光电子学中最重要方向之一——硅基光源——数十年教学科研成果的总结。本书包括绪论、掺铒材料体系的光发射理论与建模、掺铒材料制备与发光特性优化、硅基集成掺铒光波导放大器、硅基集成掺铒光波导激光器、硅基掺铒材料—半导体异质集成光源、高增益单晶铒钇硅酸盐化合物纳米线光源，共7章内容。
章节目录
封面
版权信息
内容简介
前言
第1章 绪论
1.1 硅基光电子学
1.1.1 硅基光电子学的高速发展
1.1.2 硅基光电子学的技术挑战
1.2 硅基集成光源
1.2.1 硅基Ⅲ-Ⅴ族半导体混合集成光源
1.2.2 硅基稀土离子掺杂光源
1.2.3 硅基应变锗光源
1.3 硅基掺铒光源
1.3.1 硅基掺铒光源的发展
1.3.2 硅基掺铒氧化铝光源
1.3.3 铒硅酸盐光源
第2章 掺铒材料体系的光发射理论与建模
2.1 铒离子光发射原理
2.1.1 铒离子的基本性质
2.1.2 铒离子的光辐射理论
2.2 掺铒材料体系中的非辐射能量转移
2.2.1 激发态吸收
2.2.2 合作上转换
2.2.3 交叉弛豫
2.2.4 多声子弛豫
2.2.5 铒离子浓度猝灭
2.2.6 铒镱离子间的能量转移
2.2.7 铒离子的发光效率
2.3 掺铒材料体系的参数理论
2.3.1 Judd-Ofelt理论
2.3.2 McCumber理论
2.3.3 Forster-Dexter能量转移理论
2.4 掺铒材料体系的能级模型与速率方程
2.4.1 980 nm泵浦的铒离子能级模型与速率方程
2.4.2 1480 nm泵浦的铒离子能级模型与速率方程
2.4.3 980 nm泵浦的铒镱材料体系能级模型与速率方程
第3章 掺铒材料制备与发光特性优化
3.1 掺铒薄膜材料的制备
3.2 掺铒薄膜结构表征
3.2.1 掺铒薄膜的晶格结构表征
3.2.2 掺铒薄膜的SEM表征
3.2.3 掺铒薄膜的TEM表征
3.2.4 掺铒薄膜的AFM表征
3.2.5 掺铒薄膜的应力表征
3.3 掺铒薄膜发光性能测试
3.3.1 掺铒薄膜PL谱、发光寿命测试方法
3.3.2 掺铒氧化铝薄膜发光性能测试
3.3.3 铒硅酸盐薄膜发光性能测试
第4章 硅基集成掺铒光波导放大器
4.1 掺铒光波导放大器建模
4.2 光波导放大器结构设计
4.2.1 硅基掺铒薄膜混合型光波导放大器
4.2.2 硅基氮化硅-掺铒薄膜多层条形加载型光波导放大器
4.2.3 硅基掺铒薄膜-氮化硅狭缝型光波导放大器
4.3 波导损耗分析
4.3.1 散射损耗
4.3.2 弯曲损耗
4.3.3 吸收损耗、非线性损耗
4.4 光放大性能分析
4.5 光波导放大器性能测试
4.5.1 波导增益测试
4.5.2 波导损耗测试
4.6 硅基掺铒光波导放大器单片集成
第5章 硅基集成掺铒光波导激光器
5.1 激光谐振腔
5.1.1 波导型激光谐振腔基本结构
5.1.2 基于F-P谐振腔的激光特性建模
5.1.3 基于布拉格光栅的激光特性建模
5.2 硅基掺铒光波导激光器的设计与分析
5.2.1 硅基掺铒F-P腔型光波导激光器的设计与性能分析
5.2.2 硅基掺铒光栅型光波导激光器的设计与性能分析
5.3 基于混合型谐振腔的硅基掺铒光波导激光器的设计与分析
5.3.1 基于泵浦光谐振外腔的硅基掺铒光波导激光器
5.3.2 基于信号光谐振外腔的硅基掺铒光波导激光器
5.3.3 基于泵浦-信号共谐振混合腔的硅基掺铒光波导激光器
5.3.4 基于狭缝型DFB谐振腔的硅基掺铒光波导激光器
5.3.5 硅基掺铒光波导激光器的制备工艺与集成方案
第6章 硅基掺铒材料-半导体异质集成光源
6.1 硅基掺铒材料-半导体异质集成光源的结构设计
6.1.1 器件整体结构设计
6.1.2 垂直泵浦谐振腔设计
6.1.3 半导体泵浦有源层设计
6.1.4 混合波导耦合设计
6.1.5 掺铒增益层设计
6.2 硅基掺铒材料-半导体异质集成光源的理论建模
6.2.1 半导体异质集成光源建模
6.2.2 器件光放大特性建模
6.3 硅基掺铒材料-半导体异质集成光源的性能分析
6.3.1 泵浦特性
6.3.2 光放大特性
6.3.3 频率响应特性
6.3.4 硅基掺铒材料-半导体异质集成光源的工艺制备方案
第7章 高增益单晶铒硅酸盐化合物纳米线光源
7.1 铒硅酸盐纳米线器件的制备和表征
7.1.1 管式炉化学气相沉积法材料生长
7.1.2 铒硅酸盐纳米线的结构表征
7.1.3 铒硅酸盐纳米线的转移
7.2 铒硅酸盐纳米线器件的光放大增益测试
7.2.1 光放大增益测试平台
7.2.2 损耗测试结果分析
7.2.3 增益测试结果分析
7.3 铒硅酸盐纳米线上转换激光器
7.3.1 激光测试系统和测试方法
7.3.2 光致发光测试结果分析
硅基光电子集成技术——光波导放大器和激光器是2022年由电子工业出版社出版,作者 王博。
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