杨宁 作品数:9 被引量:12 H指数:2 供职机构: 北京应用物理与计算数学研究所 更多>> 发文基金: 中国工程物理研究院发展基金 国家重大科学仪器设备开发专项 NSAF联合基金 更多>> 相关领域: 电子电信 理学 机械工程 更多>>
太赫兹自混合干涉成像景深扩展技术 2023年 太赫兹波在生物学和危爆物检测等领域有广泛的应用前景,但其在成像上会受到探测器灵敏度的限制.搭建一套基于太赫兹量子级联激光器的自混合相干成像系统,将全息成像技术与自混合干涉测量相结合,实现太赫兹波段的大景深成像.利用自混合收发一体的特性,在不同偏焦程度下,对分辨率板上每毫米2个线对的区域进行二维成像,在偏焦56倍波长条件下得到与焦平面处相同的图像对比度. 蔡家轩 解研 于洋 王迎新 王迎新 赵自然 赵自然 杨宁 楚卫东关键词:太赫兹成像 全息技术 量子级联激光器 太赫兹QCL的电子结构计算和设计 被引量:2 2011年 通过电子结构和波函数的设计实现电子选择性注入及粒子数反转是制备太赫兹量子级联激光器(QCL)的基础。本文介绍了求解外场下超晶格QCL电子结构的分区级数解法及非正交基对角化方法,并将计算结果与国际上啁啾超晶格及共振声子模式QCL的相关实验结果进行了对比,二者的精确吻合证明了计算方法的准确性。在此基础上给出了一种共振声子模式QCL超晶格的有源区设计方案,并讨论了外场偏离设计值对QCL特性的影响。 段素青 楚卫东 张伟 杨宁关键词:太赫兹 量子级联激光器 太赫兹量子级联激光器光注入特性 被引量:1 2019年 基于三能级速率方程,研究了独立运行、主从注入和相互注入太赫兹量子级联激光器(THz-QCLs)的相对强度噪声和调制特性。在自由运行情况下,THz-QCL的自发辐射噪声在低频时表现出白噪声特性。与传统的半导体激光器不同,在低频区没有对应于弛豫振荡的共振峰。主从注入可以有效降低THz-QCLs噪声20 dB,提高THz-QCLs低噪声工作的效率。对于互注入THz-QCLs,即使在锁相区,噪声也明显高于自由运行情况。通过应用注入锁定方案,与直接调制方案相比,可以大大增加调制带宽。 李源远 杨宁 楚卫东关键词:太赫兹 量子级联激光器 光注入 相对强度噪声 调制响应 中红外调制的太赫兹量子级联探测器 本文提出利用纵光学声子抽运机制实现高效光电转换的太赫兹量子级联探测器(THz QCD)的理论方案.有源区中设计了中红外和太赫兹两组光吸收阱,它们被电子输运区分隔开.电子输运级联结构中,各阱基态能量差满足材料的纵光学声子能... 解研 杨宁 楚卫东关键词:光电转换率 文献传递 单面金属波导太赫兹量子级联激光器的天线模型 2018年 太赫兹(THz)量子级联激光器(QCL)是理想的固态THz源,其出射光束的远场特性是THz QCL研究中重要的一部分。实验上,THz QCL的远场光斑常呈多瓣或环形结构,用一般的衍射理论难以解释,为此把激光器看成辐射天线,利用电磁场理论,推导了单面金属波导THz QCL辐射远场场分布和光强分布基本公式。对具有典型参数的THz QCL的远场分布进行了计算。数值结果表明:辐射远场光强分布是不对称的环形结构,且随着激光器的腔长变长,环逐渐变密。可见,THz QCL的天线模型给出了与实验观察一致的结果,说明天线模型更适合于THz QCL远场光束的分析。 王健 杨宁 李艳芳 解研 楚卫东关键词:太赫兹 量子级联激光器 辐射场 远场分布 宽谱太赫兹量子级联激光器的自混合特性 2022年 基于传输矩阵理论及多模速率方程,研究了宽谱太赫兹量子级联激光器在不同光反馈强度下的自混合动力学特性。研究发现,在弱反馈下光场自混合对激光器光谱特性影响很小;反射物位置移动时的自混合信号呈正弦规律变化,同时自混合信号幅度随反射物位置的变化表现出周期性调制现象。宽谱量子级联激光器在弱反馈下可以应用于测距、成像及光谱测量。在强反馈下,宽谱激光器光谱受自混合影响显著,并有新的模式在原自由运行模式附近出现;但随着反射物移动,自混合信号波峰个数同弱反馈条件下一致,可正确描述反射物的移动规律。因此,强反馈下宽谱量子级联激光器仍可在一定条件下实现微米级的测距和成像技术。这一研究将有助于发展基于宽谱太赫兹量子级联激光器自混合现象的传感器应用。 葛磊 杨宁 楚卫东 段素青关键词:太赫兹 量子级联激光器 传输矩阵 低阈值连续波工作的2.9 THz量子级联激光器 被引量:2 2016年 为了获得低阈值连续波工作太赫兹源,采用固源分子束外延技术生长了Ga As/Al Ga As束缚态向连续态跃迁的太赫兹量子级联激光器(QCL)有源区,基于半绝缘-等离子体波导工艺制作了太赫兹量子级联激光器。获得了激光器(腔面未镀高反射膜)的发射光谱和相应的输出特性等性能,其中器件在10 K工作温度、350 m A激励电流下的中心频率为2.93 THz,连续波工作模式的阈值电流密度为156 A/cm2,器件的最大光输出功率为7.84 m W,最高工作温度为62 K。 蒋涛 湛治强 沈昌乐 杨宁 邓青华 王雪敏 楚卫东 吴卫东 段素青 唐永建关键词:太赫兹 量子级联激光器 连续波 波导 二阶分布反馈太赫兹量子级联激光器的光学特性 被引量:2 2018年 太赫兹量子级联激光器(THz QCL)的增益谱较宽,使用普通法布里-珀罗腔时一般为多纵模激射。二阶分布反馈THz QCL可利用表面辐射损耗消除模式简并,实现单纵模激射。采用耦合模理论对单面金属波导二阶分布反馈THz QCL基本参数的计算公式进行了理论推导,并研究了光栅结构参数对其耦合系数、阈值增益、光子密度及外微分量子效率等参数的影响。在以自然解理面为端面的波导上刻蚀占空比约为0.15、有源区深度为0.5μm的光栅时,激光器的阈值增益较低,腔内光子密度分布相对均匀,能够实现单纵模激射。 李鑫 王健 杨宁 楚卫东关键词:太赫兹 量子级联激光器 耦合模理论 太赫兹量子级联激光器有源区增益分析和设计 被引量:5 2013年 太赫兹量子级联激光器(QCL)有源区设计主要包括啁啾超晶格、束缚-连续态跃迁和共振声子等模式。本文利用密度矩阵方法模拟太赫兹QCL光增益谱的基本特征,特别是通过分析太赫兹QCL光增益特性与子带寿命的依赖关系,理解太赫兹QCL对超晶格子带间非辐射跃迁寿命的要求。进而根据这些要求给出一种基于束缚-连续态跃迁和共振声子混合模式的太赫兹QCL有源区设计方案,利用纵光学声子共振帮助缩短束缚-连续态跃迁模式中下辐射态寿命。 段素青 楚卫东 杨宁 李艳芳关键词:太赫兹 量子级联激光器 光增益