Размер и разрешение изображения в фотошопе
Автор: Сергей Бунин. Дата публикации: . Категория: Обработка фотографий в фотошопе.
Размер и разрешение изображения
в фотошопе
Приветствую Вас, любители фотоискусства!
С приходом эпохи цифровой фотографии, взаимоотношения фотографа с фотоаппаратом кардинально изменились, и сколько бы ни было споров, но любому фотографу все равно приходится в той или иной степени обращаться к графическим редакторам.
Снимок цифровой фотокамеры не является чем-то завершенным, законченным, и поэтому даже самые элементарные вопросы, такие как кадрирование или необходимая конвертация изображения из RAW файла в файл пригодный для отображения на сторонних электронных устройствах или размещения в интернете, решаются через обработку в различных программах: Photoshop, Lightroom, Capture One или других.
Важным элементом подготовки для отображения или печати является установка
В современных камерах свет формирующий изображение проходит через объектив и попадает на матрицу – самую важную часть цифрового фотоаппарата.
Матрица состоит из светочувствительных элементов, каждый из которых собирает информацию о цвете и интенсивности освещения. Далее из этих данных и строится цифровое изображение, так же состоящее из точек — пикселей.
В этом понятии пиксель – это наименьший логический элемент двумерного цифрового изображения.
Есть еще понятие пикселя как элемента экрана, формирующего изображение на мониторах.
Вот, наверное, из-за такой двойственности определения пикселя некоторые начинающие фотолюбители путают понятия размера изображения и его разрешения.
Разобраться в этом нам поможет фотография, сделанная моей хорошей знакомой – фотографом Оксаной Ермихиной.
Размер изображения в пикселях – это их количество по ширине и высоте, равно как измерять эти величины можно и в других единицах.
В нашем случае видно, что изображение вписывается в размер 1200 пикселей по ширине и 706 пикселей по высоте.
Ниже строки «Размеры» находится строка функции «Подогнать под:». Нажав на стрелку в правой части текстового поля, получим перечень возможных размеров, в которые программа автоматически способна перевести изображение.
Изменение размеров изображения в пикселях влияет не только на его размер, на экране, но и на качество отображения и качество при печати.
При изменении размера изображения можно выбрать вариант сохранения пропорции соотношения между высотой и шириной, либо изменения каждой величины можно осуществлять по отдельности.
Для этого в поле «Размер изображения» между строками «Ширина» и «Высота» находится функциональная кнопка с изображением звена цепочки.
В нажатом состоянии этой кнопки, когда отображается линия, соединяющая между собой строки Ширина и Высота, изменение размера происходит пропорционально.
Если щелкнуть по изображению звена цепочки левой кнопкой мышки, соединительная линия пропадает, и изменение размеров осуществляться независимо друг от друга.
Будьте аккуратнее, так как при этом могут нарушиться пропорции изображения.
Единицы измерения Ширины и Высоты также можно поменять, выбрав требуемый параметр в выпадающем списке.
Еще эта возможность удобна тем, что существует возможность одновременно оценивать размер изображения в разных единицах.
Если Вы что-то накрутили в размерах невероятное, то всегда можно восстановить исходные значения изображения. Для этого необходимо нажать клавишу «Alt» и удерживать ее, при этом название кнопки «Отмена» поменяется на «Сбросить», щелкните по ней и размеры вернуться к первоначальным значениям.
Теперь немного о размере экрана в пикселях.
Как мы уже с Вами говорили выше, существует понятие пикселя как элемента монитора, который формирует изображение. Поэтому размер экрана мониторов также характеризуют соотношением количества пикселей по ширине и высоте, и этот параметр называется разрешением монитора.
Если размер экрана монитора в пикселях примерно совпадает с размером Вашего изображения также в пикселях, то изображение будет демонстрироваться почти на весь экран, а если размер изображения меньше, то на мониторе останутся свободные, не заполненные области.
До не давнего времени распространенным разрешением мониторов было 1280 х 720 пикселей. Вот поэтому для просмотра во весь экран оптимальным размером изображения считался 1200 пикселей по ширине. Но как Вы видите, современные технологии движутся вперед и достигли разрешения экрана в 4К, т.е. с размером матрицы 3800 х 2160 пикселей, поэтому имея монитор такого качества можно смело при кадрировании использовать данный размер картинки.
Учтите это, отдавая свои работы заказчикам, многие из них могут иметь мониторы с таким разрешением и им будет приятнее смотреть свои фотографии во весь экран, нежели на небольшой его части.
И капельку про разрешение принтера.
Разрешение принтера измеряется в точках на дюйм, dpi. Как правило, чем больше точек на дюйм, тем лучше качество печатного изображения.
Разрешение принтера отличается от разрешения изображения, но связано с ним. Чтобы напечатать высококачественную фотографию, к примеру, на струйном принтере, необходимо, чтобы разрешение изображения было равно 300 ppi.
Теперь поговорим о разрешении изображения.
Разрешение является мерой четкости деталей растрового изображения и исчисляется в пикселях на дюйм (ppi). Чем больше пикселей в дюйме, тем выше разрешение и соответственно качественнее отображение.
Для примера представлю часть изображения одного размера 200 х 200 пикселей, но с разным разрешением в 300 ppi и 72 ppi.
В целом изображение с более высоким разрешением позволяет получить более высокое качество и при печати.
Когда же мы работаем в графических редакторах, то изменение разрешения изображения, как и изменение его размера не так принципиально, потому что программа автоматически сама сохраняет объем изображения, который в свою очередь определяется размерами и разрешением картинки.
Как это происходит?
Если не устанавливать галочку «Ресамплинг» (ниже мы поговорим об этом параметре), то при изменении разрешения файла его высота и ширина изменяются так, чтобы объем данных изображения оставался прежним.
Пример: при разрешении изображения в 300 ppi физический размер при печати по ширине и высоте составит 10,16 см и 5,98 см соответственно. При этом размер изображения в пикселях находится в соотношении 1200 х 706, обратите на это внимание.
Если мы решим изменить разрешение и уменьшим его до 72 ppi, то увидим, что визуально в программе отображение изображения совершенно не изменяется и его размеры в пикселях остаются неизменными: 1200 х 706 пикселей. Но для сохранения объема данных произошел автоматический пересчет размера картинки в сантиметрах! То есть при таком разрешении мы сможем физически напечатать фотографию размером 42,33 см на 24,91 см.
Оборотная сторона этого процесса такова, что при увеличении физического размера изображения, к примеру, в два раза, соответственно уменьшается вдвое его разрешение. Это говорит о том, что в один дюйм теперь будет вписано вдвое меньше пикселей, которые будут стоять дальше друг от друга, а это отрицательно влияет на качество печати.
Важно понимать, что размеры в пикселях регулируют объем данных, а разрешение и физический размер используются только для печати.
Что будет происходить, если будет активирована функция «Ресамплинг»?
Ресамплинг изменяет объем данных изображения при изменении его размеров в пикселях либо разрешения.
Для наглядности приведу пример:
Вот часть изображения с нормальным размером в пикселях 60 х 60, разрешение 300 пикселей на дюйм, масштаб отображения 100%.
При уменьшении числа пикселей или разрешения (даунсамплинг) изображение теряет часть информации. Размер 20 х 20 пикселей, разрешение 100 пикселей на дюйм, масштаб отображения 100%.
При увеличении числа пикселей или разрешения (ресамплинг) добавляются новые пиксели. Размер 120 х 120 пикселей, разрешение 600 пикселей на дюйм, масштаб отображения 100%
Применение ресамплинга до большого размера в пикселях может привести к снижению качества изображения – уменьшению его детализации и резкости.
Если при уменьшении количества пикселей программа легко справляется с этой задачей, то при повышении количества пикселей ей приходится «угадывать», т.е. высчитывать какие пиксели необходимо добавить.
Изменение одного из значений влияет на другое.
- Изменение размеров в пикселях влияет на физический размер и объем файла, но не изменяет разрешения;
- Изменение разрешения влияет на размер в пикселях и объем файла, но не изменяет физического размера;
- Изменение физического размера влияет на размеры в пикселях и объем файла, но не изменяет разрешения.
В итоге, при использовании функции «Ресамплинг» можно изменить любое значение в диалоговом окне «Размер изображения»: размеры в пикселях, физический размер или разрешение.
Программа Photoshop предлагает несколько алгоритмов работы функции «Ресамплинг», поэтому в случае необходимости Вы можете подобрать для себя наиболее приемлемый из них:
- Автоматический – метод, основанный на выборе типа документа и увеличения либо уменьшения его масштаба отображения;
- Сохранить детали (с увеличением) – метод при котором становится доступным регулятор «Снижение шума» для сглаживания шума при масштабировании изображения;
- Бикубический (с увеличением) – метод для увеличения изображений на основе бикубической интерполяции, разработанный специально для получения более гладких результатов;
- Бикубический (с уменьшением) – метод для уменьшения на основе бикубической интерполяции с повышенной резкостью;
- Бикубический (более плавные градиенты) – метод медленный, но более точный, основанный на анализе значений цвета окружающих пикселей.
Дает более плавные цветовые переходы.
- По соседним пикселям (четкие края) – быстрый, но менее точный метод. Он сохраняет четкие края, однако может сделать их зубчатыми;
- Билинейный – метод, который добавляет новые пиксели, рассчитывая среднее значение цвета окружающих пикселей.
Чтобы избежать применения функции «Ресамплинг» заранее создавайте изображения или сканируйте их с достаточно высоким разрешением.
Как это все выглядит на практике?
Уже отмечалось, что при просмотре изображений на экране мониторов разрешение картинки особо не влияют на качество. Почему? Все очень просто средний размер изображения полученного с матрицы современных зеркальных фотоаппаратов, составляет примерно 5184 х 3456 пикселей. А разрешение мониторов среднего класса 1280 х 720 пикселей. Поэтому при отображении происходит программный подгон физических размеров изображения под размер экрана (происходит сжатие и уменьшение размеров пикселя), что в свою очередь приводит к повышению четкости картинки.
В свое время для мониторов (правда, еще для ЭЛТ) было принято значение разрешения картинки равным 72 пикселям на дюйм, современные ЖК мониторы для ПК в основном имеют разрешение 96 пикселей на дюйм. При этом программа Photoshop и другие редакторы демонстрируют изображение в режиме отображения реального пикселя фото в соответствии с пикселем монитора.
Если же распечатать в таком разрешении эту картинку, то получим нечто следующее:
Видно, что снимок потерял былую четкость.
Для печати в фотолаборатории мы можем самостоятельно указать физический размер снимка в сантиметрах и разрешение 300 пикселей на дюйм. Это тоже общепринятая величина для получения максимально качественной печати, так как фотолаборатории обычно производят печать с разрешением 256 dpi. В этом случае Вы получите реальную четкость, резкость и цвет своего снимка.
Единственная неприятность это то, что при пересчете разрешения изображения Вы потеряете физический размер картинки.
Чтобы избежать этого включите функцию «Ресамплинг» и с необходимым для Вас алгоритмом повторите изменение разрешения, но уже с сохранением физического размера.
Как видно физический размер картинки остался неизменным увеличился размер изображения в пикселях и соответственно вырос объем файла, но качество изображения не отличается от исходника и вполне соответствует требуемым параметрам для печати.
Сейчас современные интернет ресурсы сами отлично справляются с задачей даунсамплинга, в частности с уменьшением разрешения изображений. В связи с этим, чтобы не менять каждый раз разрешение изображений, рекомендую сразу в настройках управления экспортом файлов Ваших конверторов и графических редакторов установить параметр «Разрешение» равным 300 пикселей на дюйм.
Вот в принципе и все общие понятия изменения размера и разрешения изображения. Надеюсь, что хоть немного помог Вам разобраться в этом.
Приятных творческих успехов!
Если Вы не хотите пропустить интересные уроки по обработке фотографий — подпишитесь на рассылку.
Форма для подписки находится ниже.
Временно закрыто комментирование для гостей, нужна обязательная регистрация, ввиду засилья спамботов.
зарегистрируйтесь на сайте, что бы оставлять комментарии!
Высокоэффективный суперлюминесцентный диод на квантовых точках с двухсекционной структурой
Высокоэффективный суперлюминесцентный диод на квантовых точках с двухсекционной структурой
Скачать PDF
Скачать PDF
- Нано Экспресс
- Открытый доступ
- Опубликовано:
- Xinkun Li 1 ,
- Peng Jin 1 ,
- Qi An 1 ,
- Zuocai Wang 1 ,
- Xueqin Lv 1 ,
- Heng Wei 1 ,
- Цзянь Ву 1 ,
- Цзюй Ву 1 и
- …
- Чжанго Ван 1
Письма об исследованиях в области наноразмеров том 6 , Номер статьи: 625 (2011) Процитировать эту статью
4299 доступов
59 Цитаты
3 Альтметрика
Сведения о показателях
Abstract
Мощный и широкополосный суперлюминесцентный диод [SLD] основан на квантовых точках InAs/GaAs [КТ] путем монолитной интеграции обычного SLD с полупроводниковым оптическим усилителем. Двухсекционное устройство QD-SLD демонстрирует высокую выходную мощность более 500 мВт при широком спектре излучения 86 нм. Правильно контролируя подачу тока в двух секциях устройства QD-SLD, выходную мощность SLD можно настраивать в широком диапазоне от 200 до 500 мВт, сохраняя при этом широкий спектр излучения на основе баланса между излучением в основном состоянии и первая эмиссия КТ в возбужденном состоянии. Исследован процесс усиления двухсекционного КТ-СЛД с разными уровнями накачки в двух секциях.
Введение
Суперлюминесцентные диоды [СЛД] привлекли большое внимание для широкого круга приложений, таких как оптическая когерентная томография [ОКТ] [1, 2], оптоволоконные датчики [3–5], перестраиваемые лазеры с внешним резонатором [6–8], оптоэлектронные системы [9] и др. Для этих применений СЛД требуется широкий спектр излучения, соответствующий низкой степени когерентности, что позволяет реализовать датчики с повышенным разрешением. Было высказано предположение, что самособирающиеся квантовые точки [КТ] [10–12] и квантовые ямы, выращенные на поверхности с высоким показателем преломления, полезны для расширения спектральной полосы пропускания устройства [13]. К настоящему времени КТ успешно используются в качестве активных сред в нескольких широкополосных светоизлучающих устройствах, таких как КТ-СЛД [14–20], полупроводниковых оптических усилителях [21–23] на КТ и широкополосных лазерных диодах [21–23]. 24–26]. Для устройств QD-SLD достигнута высокая мощность 200 мВт [14] и широкая полоса спектра более 140 нм [27, 28]. Совсем недавно смешанный QD-SLD демонстрирует мощность 190 мВт со спектральной шириной 78 нм [29].
Для типичной структуры устройства SLD с одной секцией ввода тока высокая выходная мощность может быть получена только при высоком уровне накачки, когда устройство демонстрирует узкий спектр, излучаемый преимущественно из возбужденного состояния КТ [ES] из-за низкое насыщенное усиление основного состояния КТ [GS]. Трудно достичь одновременно высокой мощности и широкого спектра излучения. Однако в некоторых областях требуется мощный SLD с широкополосным излучением. Например, в системе ОКТ обычно требуется большая мощность, чтобы обеспечить большую глубину проникновения и улучшить чувствительность изображения [30]. Численное исследование [31] и экспериментальные данные [32, 33] показали, что это ограничение может быть преодолено за счет использования многосекционной структуры в устройстве СЛД, которая позволяет независимо настраивать спектр излучения и выходную мощность. Сообщалось о квантоворазмерном SLD с двухсекционной структурой, которая монолитно интегрирует SLD с SOA, которая демонстрирует выходную мощность на один или два порядка выше, чем у обычных SLD устройств [34].
В данной работе изготовлено устройство QD-SLD, имеющее двухсекционную структуру, монолитно интегрирующую SLD с SOA. Получена большая мощность (500 мВт) с широкой эмиссией 86 нм. При правильном управлении инжекцией тока в двух секциях устройства QD-SLD достигается возможность перестройки мощности в широком диапазоне от 200 до 500 мВт с сохранением почти постоянной ширины спектра.
Эксперимент
Эпитаксиальная структура устройства QD-SLD в этом исследовании была выращена на установке для молекулярно-лучевой эпитаксии с твердым источником Riber 32P на подложке n-GaAs(001). Эпитаксиальная структура состоит из десяти слоев InAs-КТ, разделенных друг от друга прокладкой GaAs; каждый из них сформирован осаждением 1,8-монослоя InAs при 480°C и покрыт 2-нм In 0,15 Ga 0,85 As. Десять слоев КТ плюс волноводные слои GaAs образуют всю активную область, которая зажата между 1,5-мкм n- и p-типами Al 0,5 Ga 0,5 As оболочки. Наконец, контактный слой GaAs, легированный p + , завершает структуру.
Изготовлено устройство QD-SLD с гребенчатым волноводом с преломлением и двухсекционной структурой. Схематическая диаграмма геометрической конструкции (не в масштабе) показана на рис. 1. Устройство монолитно интегрирует SLD с конической SOA. Участок SLD имеет длину 1 мм и ширину 10 мкм. Коническая секция SOA имеет длину 3 мм и угол раскрытия 6°. Гребневый волновод был изготовлен с использованием фотолитографии и жидкостного химического травления. Центральная ось гребня совмещена под углом 6° к нормали грани для подавления генерации. Структура выходного окна длиной 200 мкм (без электрического контакта) используется для снижения риска катастрофического оптического повреждения выходной грани при высокой выходной мощности. Омические контакты Ti/Au и AuGeNi/Au напылялись на верхнюю и заднюю часть пластины соответственно. Разделение шириной 20 мкм между участками SLD и SOA реализовано за счет удаления верхнего омического контакта Ti/Au и эпитаксиального слоя толщиной 0,5 мкм с помощью фотолитографии и жидкостного химического травления. После металлизации устройство было расколото и смонтировано p-стороной вверх на медной раковине с помощью индиевого припоя. На обеих гранях устройства использовались просветляющие покрытия λ/4. Устройство QD-SLD характеризовалось небольшим током ввода мощности [9].0109 P — I ] и измерения электролюминесценции при комнатной температуре при импульсной (частота повторения 1 кГц и коэффициент заполнения 3%) инжекции в секции SOA и непрерывной инжекции в секции SLD соответственно.
Принципиальная схема устройства QD-SLD с двухсекционной структурой .
Изображение полного размера
Результаты и обсуждение
На рис. 2 показана характеристика P — I участка SOA с участком SLD без накачки, выступающим в качестве задней области оптического поглощения. Суперлюминесцентная характеристика отчетливо наблюдается по сверхлинейному росту оптической мощности с током. При токе 9.8 А, получается максимальная выходная мощность 280 мВт. Спектры излучения при различных токах инжекции в разрезе ПОУ [ I SOA ] показаны на врезке рисунка 2. Когда I SOA = 2 A, центральная длина волны спектра излучения 1,18 мкм с полной шириной на полувысоте 43 нм, что соответствует излучению GS КТ. Относительно широкое излучение GS связано с неоднородностью размеров, естественно возникающей в самоорганизующихся КТ. С увеличением я SOA , спектры излучения явно уширены в коротковолновую сторону, что следует отнести к последовательному заполнению носителей в первую ВС [ES1]. Для данного I SOA 8,35 А, за счет практически одинакового вклада в излучение КТ GS и ES1 достигается широкий спектр 94 нм при мощности 200 мВт.
П — I характеристика секции SOA с непрокаченной секцией SLD . На вставке приведены нормированные спектры излучения при различных токах инжекции секции ПОУ.
Изображение с полным размером
Характеристики двухсекционного устройства SLD были измерены, когда секция SLD была прокачана для заполнения секции SOA. Выходно-мощные характеристики в сравнении с SOA при разных токах секций SLD [ I SLD ] показаны на рисунке 3. Из рисунка видно, что выходная мощность быстро увеличивается с увеличением тока, подаваемого в секцию SLD. Без накачки секции SLD выходная мощность прибора составляет 280 мВт при я SOA = 9,8 А. Выходная мощность может достигать 1,15 Вт при I SOA = 9,8 А и I SLD = 400 мА. Устройство начинает генерировать, когда мощность находится в диапазоне от 500 до примерно 600 мВт при различных комбинациях токов SOA и SLD (см. рис. 4). Очевидное увеличение выходной мощности связано с усилением входного луча при его распространении вперед от узкого конца к широкому концу сужающейся области. При полном угле раскрытия 6° падающий пучок будет свободно расширяться, заполняя всю конусообразную область вследствие дифракции [35]. Оптическая плотность будет снижена, что увеличит мощность насыщения.
Выходная мощность в зависимости от тока SOA при различных токах инжекции секции SLD .
Полноразмерное изображение
Рисунок 4 Кривые одинаковой мощности (сплошные линии) в зависимости от токов, подаваемых в двух секциях . Сплошными квадратами показаны комбинации токов, при которых ГС КТ и 1-й ЭС дают эквивалентные вклады в спектры излучения. Текущие комбинации, при которых устройство начинает генерировать, показаны сплошными кружками.
Изображение в натуральную величину
Спектры излучения, измеренные с фасетки ПОУ при различных I SLD , с я SOA с фиксированным током 6,5, 8,5 и 9,5 А соответственно показаны на рисунке 5. Как и ожидалось, из рисунка видно, что форма спектра и ширина полосы излучения устройства QD-SLD с двухсекционной можно настроить, правильно контролируя подачу тока в двух секциях. С я СОА с фиксированным током 6,5 А, как показано на рис. 5а, излучение GS вносит основной вклад в спектр, когда секция SLD не накачивается. Для получения более расширенной полосы излучения на основе баланса излучений КТ GS и ES1 входной пучок от секции SLD должен обеспечивать большее количество излучения ES. Когда секция SLD управляется с вводом тока 400 мА для заполнения секции SOA, результирующее излучение GS и ES1 КТ имеют почти эквивалентные вклады, и получается ширина полосы 76 нм. В этой рабочей точке устройство выдает выходную мощность 320 мВт. Точно так же широкий спектр излучения, основанный на балансе между излучением GS и излучением ES1 КТ, достигается при я SLD = 200 и 100 мА для данного I SOA на 8,5 и 9,5 А соответственно. С я SOA с фиксированным током 8,5 А, когда секция SLD управляется подачей тока 200 мА для заполнения секции SOA, устройство QD-SLD демонстрирует широкий спектр излучения 86 нм и одновременную высокую выходную мощность 504 мВт. . Для данного I SOA 9,5 А, при ненакачиваемой секции SLD излучение ES1 дает основной вклад в спектр излучения. Чтобы достичь сбалансированного излучения от GS и ES1, излучение с преобладанием GS вводится в SOA с использованием я SLD = 100 мА. В результате результирующий вклад GS и ES1 КТ эквивалентен. Получен широкий спектр излучения 88 нм с выходной мощностью 422 мВт.
Нормированные спектры излучения от фасета СОА при разных накачках секции СЛД . Они составляют для данной инъекции SOA ( a ) 6,5, ( b ) 8,5 и ( c ) 9,5 А соответственно. Некоторые спектры сдвинуты по вертикали для наглядности.
Полноразмерное изображение
Из приведенных выше результатов видно, что выходная мощность и полоса спектра могут быть настроены путем надлежащего управления плотностью тока, подаваемого в двух областях QD-SLD. На рис. 4 показаны кривые одинаковой мощности в зависимости от токов, подаваемых в двух секциях. Точки данных (сплошные квадраты), в которых GS и ES1 имеют почти одинаковые интенсивности излучения, соответствующие максимальной ширине спектра излучения, также показаны на рисунке 4. Можно обнаружить, что выходная мощность может быть настроена в широком диапазоне. от 200 до 500 мВт при сохранении широкого спектра излучения. Высокая выходная мощность и широкая регулировка мощности обусловлены двухсекционной структурой, в которую интегрирована коническая секция SOA. Комбинации токов, при которых прибор начинает генерировать, также показаны на рис. 4 (сплошные кружки). Рабочие точки устройства QD-SLD можно установить в левой нижней части границы. Оптимальная рабочая точка находится на рисунке, где ток SOA находится в диапазоне от 8 до приблизительно 8,5 А, а ток SLD составляет от 0,2 до приблизительно 0,25 А, при которых выходная мощность 500 мВт и полоса пропускания 86 нм достигаются. достигается одновременно.
Заключение
В заключение, мощный КТ СЛД с широкой полосой пропускания в спектрах излучения достигается за счет двухсекционной конструкции, которая монолитно интегрирует СЛД с конической ПОУ. При правильном управлении плотностью тока, подаваемого в две секции, устройство QD-SLD демонстрирует максимальную выходную мощность более 500 мВт и одновременно широкую полосу пропускания 86 нм. Кроме того, выходная мощность может регулироваться в широком диапазоне от 200 до 500 мВт при сохранении почти постоянной ширины спектра.
Ссылки
- «>
Zotter S, Pircher M, Torzicky T, Bonesi M, Gotzinger E, Leitgeb RA, Hitzenberger CK: Визуализация микроциркуляторного русла с помощью двухлучевой допплеровской оптической когерентной томографии с фазовым разрешением. Опт Экспресс 2011, 19: 1217–1227.
Артикул Google ученый
Burns WK, Chen C, Moeller RP: Волоконно-оптические гироскопы с широкополосными источниками. J Lightw Technol 1983, 1: 98–105.
Артикул Google ученый
Lee B: Обзор текущего состояния волоконно-оптических датчиков. Opt Fiber Technol 2003, 9: 57–79.
Артикул Google ученый
«>Lv XQ, Jin P, Wang ZG: Широко перестраиваемый лазер с внешним резонатором на основе решетки и активной областью с квантовыми точками. IEEE Photon Technol Lett 2010, 22: 1799–1801.
Артикул Google ученый
Lv XQ, Jin P, Wang WY, Wang ZG: Широкополосные внешние перестраиваемые лазеры на квантовых точках с низкой плотностью тока инжекции. Опт Экспресс 2010, 18: 8916–8922.
Артикул Google ученый
Федорова К.А., Каталуна М.А., Крестников И., Лившиц Д.
, Рафаилов Е.У.: Мощные диодные лазеры InAs/GaAs с квантовыми точками и внешним резонатором с широкой перестройкой. Опт Экспресс 2010, 18: 19438–19443.
Артикул Google ученый
Li X, Cohen AB, Murphy TE, Roy R: Масштабируемый параллельный физический генератор случайных чисел на основе суперлюминесцентного светодиода. Opt Lett 2011, 36: 1020–1022.
Артикул Google ученый
Sun Z-Z, Ding D, Gong Q, Zhou W, Xu B, Wang ZG: Суперлюминесцентный диод с квантовыми точками: предложение для сверхширокого выходного спектра. Opt Quantum Electron 1999, 31: 1235–1246.
Артикул Google ученый
Meng XQ, Jin P, Liang ZM, Liu FQ, Wang ZG, Zhang ZY: Структура и свойства квантовых точек InAs/AlAs для широкополосного излучения.
J Appl Phys 2010, 108: 103515.
Статья Google ученый
Wu J, Wang ZM, Dorogan VG, Li S, Mazur YI, Salamo GJ: широкополосное излучение In в ближней инфракрасной области 0,35 Га 0,65 В виде квантовых точек на поверхностях GaAs с высоким индексом. Наношкала 2011, 3: 1485–1488.
Артикул Google ученый
Li Z, Wu J, Wang ZM, Fan D, Guo A, Li S, Yu S, Manasreh O, Salamo GJ: Квантовая яма InGaAs, выращенная на поверхностях с высоким показателем преломления, для применения в суперлюминесцентных диодах. Nanoscale Res Lett 2010, 5: 1079–1084.
Артикул Google ученый
Zhang ZY, Wang ZG, Xu B, Jin P, Sun ZZ, Liu FQ: Высокоэффективные суперлюминесцентные диоды с квантовыми точками. IEEE Photon Technol Lett 2004, 16: 27–29.
Артикул Google ученый
Li LH, Rossetti M, Fiore A, Occhi L, Velez C: Широкий спектр излучения суперлюминесцентных диодов с многослойными квантовыми точками с чирпированием. Электрон Летт 2005, 41: 41–43.
Артикул Google ученый
Россетти М., Маркус А., Фиоре А., Окки Л., Велес С.: Суперлюминесцентные диоды с квантовыми точками, излучающие на длине волны 1,3 мкм. IEEE Photon Technol Lett 2005, 17: 540–542.
Артикул Google ученый
Djie HS, Dimas CE, Wang DN, Ooi B-S, Hwang JCM, Dang GT, Chang WH: InGaAs/GaAs суперлюминесцентный диод с квантовыми точками для оптических датчиков и изображений. Датчики IEEE J 2007, 7: 251–257.
Артикул Google ученый
«>Хаффоуз С., Родерманс М., Барриос П.Дж., Лапойнт Дж., Рэймонд С., Лу З., Пойтрас Д.: Широкополосные суперлюминесцентные диоды с квантовыми точками InAs-GaAs высокой конструкции. Электрон Летт 2010, 46: 1144–1146.
Артикул Google ученый
Чжан З.И., Цзян К., Хопкинсон М., Хогг Р.А.: Влияние смешивания на модуляцию p-легированных квантовых точек суперлюминесцентных светоизлучающих диодов. Опт Экспресс 2010, 18: 7055–7063.
Артикул Google ученый
«>Вонг Х.К., Рен Г.Б., Рорисон Дж.М.: Модовое усиление в неоднородных полупроводниковых оптических усилителях с квантовыми точками. Opt Quantum Electron 2006, 38: 395–409.
Артикул Google ученый
Park J, Kim NJ, Jang YD, Lee EG, Lee JM, Baek JS, Kim JH, Lee HS, Yee KJ, Lee D, Pyun SH, Jeong WG, Kim J: динамика усиления InAs/InGaAsP полупроводниковый оптический усилитель на квантовых точках, работающий на длине волны 1,5 мкм. Appl Phys Lett 2011, 98: 011107.
Статья Google ученый
«>Ковш А., Крестников И., Лившиц Д., Михрин С., Веймерт Дж., Жуков А.: Лазер на квантовых точках с широким спектром излучения 75 нм. Opt Lett 2007, 32: 793–795.
Артикул Google ученый
Жуков А.Е., Ковш А.Р.: Диодные лазеры на квантовых точках для систем оптической связи. Quantum Electron 2008, 38: 409–423.
Артикул Google ученый
Zhang ZY, Hogg RA, Xu B, Jin P, Wang ZG: Создание сверхширокополосных суперлюминесцентных светодиодов с квантовыми точками с помощью процесса быстрого термического отжига.
Opt Lett 2008, 33: 1210–1212.
Артикул Google ученый
Lv XQ, Liu N, Jin P, Wang ZG: Широкополосные излучающие суперлюминесцентные диоды с квантовыми точками InAs в матрице AlGaAs. IEEE Photon Technol Lett 2008, 20: 1742–1744.
Артикул Google ученый
Цзян К., Чжан З.И., Хопкинсон М., Хогг Р.А.: Высокоэффективные суперлюминесцентные диоды с квантовыми точками смешанного p-легирования на длине волны 1,2 мкм. Электрон Летт 2010, 46: 295-U49.
Артикул Google ученый
Брезински М.Е., Фудзимото Дж.Г.: Оптическая когерентная томография: визуализация с высоким разрешением в непрозрачных тканях. IEEE J Sel Topics Quantum Electron 1999, 5: 1185–1192.
Артикул Google ученый
«>Xin Y-C, Martinez A, Saiz T, Moscho AJ, Li Y, Nilsen TA, Gray AL, Lester LF: Многосекционные суперлюминесцентные диоды с квантовыми точками размером 1,3 мкм с чрезвычайно широкой полосой пропускания. IEEE Photon Technol Lett 2007, 19: 501–503.
Артикул Google ученый
Greenwood PDL, Childs DTD, Groom KM, Stevens BJ, Hopkinson M, Hogg RA: Настройка характеристик суперлюминесцентных диодов для систем оптической когерентной томографии с использованием многоконтактного устройства, включающего квантовые точки с модуляцией длины волны. IEEE J Sel Topics Quantum Electron 2009, 15: 757–763.
Артикул Google ученый
Du GT, Devane G, Stair KA, Wu SL, Chang RPH, Zhao YS, Sun ZZ, Liu Y, Jiang XY, Han WH: монолитная интеграция суперлюминесцентного диода с усилителем мощности. IEEE Photon Technol Lett 1998, 10: 57–59.
Артикул Google ученый
Walpole JN: Полупроводниковые усилители и лазеры с узкими областями усиления. Opt Quantum Electron 1996, 28: 623–645.
Артикул Google ученый
Schmitt JM: Оптическая когерентная томография (ОКТ): обзор. IEEE J Sel Topics Quantum Electron 1999, 5: 1205–1215.
Артикул Google ученый
Крстаич Н., Чайлдс Д., Смоллвуд Р., Хогг Р., Матчер С.Дж.: Интерферометр Майкельсона с общим путем, основанный на множественных отражениях в плече образца: применение датчиков и артефакты изображения. Meas Sci Technol 2011, 22: 027002.
Статья Google ученый
Zhang ZY, Luxmoore IJ, Jin CY, Liu HY, Jiang Q, Groom KM, Childs DT, Hopkinson M, Cullis AG, Hogg RA: Влияние угла фасетки на эффективную отражательную способность фасетки и рабочие характеристики краевого излучения квантовых точек лазеры и суперлюминесцентные светодиоды. Appl Phys Lett 2007, 91: 081112.
Статья Google ученый
Баконьи З., Су Х., Онищуков Г., Лестер Л.Ф., Грей А.Л., Ньюэлл Т.С., Тюннерманн А.: Полупроводниковый оптический усилитель с высоким коэффициентом усиления на квантовых точках для 1300 нм. IEEE J Quantum Electron 2003, 39: 1409–141.
Артикул Google ученый
Сугавара М., Мукаи К., Наката Ю.: Спектры светового излучения столбчатых лазеров с квантовыми точками InGaAs/GaAs собственной сборки: влияние однородного расширения оптического усиления на характеристики генерации. Appl Phys Lett 1999, 74: 1561–1563.
Артикул Google ученый
Россетти М., Барделла П., Монтроссет И.: Численное исследование энергоемкости двухсекционных суперлюминесцентных диодов с квантовыми точками. Opt Quantum Electron 2008, 40: 1129–1134.
Артикул Google ученый
Скачать ссылки
Благодарности
Эта работа была поддержана Национальной программой фундаментальных исследований Китая (№ 2006CB604904) и Национальным фондом естественных наук Китая (№ 60976057, 60876086 и 60776037).
Информация об авторе
Авторы и организации
Ключевая лаборатория полупроводниковых материалов, Институт полупроводников, Китайская академия наук, Пекин, 100083, Китай
Xinkun Li, Peng Jin, Qi An, Zuocai Wang, Xueqin Lv, Heng Wei, Jian Wu, Ju Wu & Zhanguo Wang
Авторы
- Xinkun Li
автор в PubMed Google Scholar
- Peng Jin
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
- Qi An
Посмотреть публикации автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
- Zuocai Wang
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
- Xueqin Lv
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
- Heng Wei
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Академия
- Jian Wu
Посмотреть публикации автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
- Ju Wu
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
- Zhanguo Wang
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
Автор, ответственный за переписку
Связь с
Пэн Джин.
Дополнительная информация
Конкурирующие интересы
Авторы заявляют об отсутствии конкурирующих интересов.
Вклад авторов
Компания XL провела процесс устройства, определение характеристик устройства и анализ данных; участвовал в разработке эксперимента; и составил рукопись. PJ задумал исследование, участвовал в его разработке и координации, а также выполнил эпитаксиальный рост. QA участвовал в анализе данных. ZW участвовал в его проектировании и провел некоторые подготовительные работы. XL участвовал в эпитаксиальном росте. HW участвовал в процессе устройства. JW участвовал в процессе устройства. JW изменил проект. ZW задумал исследование. Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.
Оригинальные файлы изображений, представленные авторами
Ниже приведены ссылки на оригинальные файлы изображений, представленные авторами.
Оригинальный файл авторов для рисунка 1
Оригинальный файл авторов для рисунка 2
Оригинальный файл авторов для рисунка 3
АВТОРЫ ‘Оригинальный файл на рисунке 4
9000 2Authorors’ Airtors ‘Airtors’ Airtors ‘Origin файл для рисунка 5
Права и разрешения
Открытый доступ Эта статья распространяется на условиях международной лицензии Creative Commons Attribution 2. 0 (
https://creativecommons.org/licenses/by/2.0
), который разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии надлежащего цитирования оригинальной работы.
Перепечатка и разрешения
Об этой статье
Высокоэффективный суперлюминесцентный диод на квантовых точках с двухсекционной структурой
Высокоэффективный суперлюминесцентный диод на квантовых точках с двухсекционной структурой
Скачать PDF
Скачать PDF
- Нано Экспресс
- Открытый доступ
- Опубликовано:
- Xinkun Li 1 ,
- Peng Jin 1 ,
- Qi An 1 ,
- Zuocai Wang 1 ,
- Xueqin Lv 1 ,
- Heng Wei 1 ,
- Jian Wu 1 ,
- Ju Wu 1 &
- …
- Zhanguo Wang 1
Письма об исследованиях в области наноразмеров том 6 , Номер статьи: 625 (2011) Процитировать эту статью
4299 доступов
59 цитирований
3 Альтметрика
Сведения о показателях
Abstract
Мощный и широкополосный суперлюминесцентный диод [SLD] основан на квантовых точках InAs/GaAs [КТ] путем монолитной интеграции обычного SLD с полупроводниковым оптическим усилителем. Двухсекционное устройство QD-SLD демонстрирует высокую выходную мощность более 500 мВт при широком спектре излучения 86 нм. Правильно контролируя подачу тока в двух секциях устройства QD-SLD, выходную мощность SLD можно настраивать в широком диапазоне от 200 до 500 мВт, сохраняя при этом широкий спектр излучения на основе баланса между излучением в основном состоянии и первая эмиссия КТ в возбужденном состоянии. Исследован процесс усиления двухсекционного КТ-СЛД с разными уровнями накачки в двух секциях.
Введение
Суперлюминесцентные диоды [СЛД] привлекли большое внимание для широкого круга приложений, таких как оптическая когерентная томография [ОКТ] [1, 2], оптоволоконные датчики [3–5], перестраиваемые лазеры с внешним резонатором [6–8], оптоэлектронные системы [9] и др. Для этих применений СЛД требуется широкий спектр излучения, соответствующий низкой степени когерентности, что позволяет реализовать датчики с повышенным разрешением. Было высказано предположение, что самособирающиеся квантовые точки [КТ] [10–12] и квантовые ямы, выращенные на поверхности с высоким показателем преломления, полезны для расширения спектральной полосы пропускания устройства [13]. К настоящему времени КТ успешно используются в качестве активных сред в нескольких широкополосных светоизлучающих устройствах, таких как КТ-СЛД [14–20], полупроводниковых оптических усилителях [21–23] на КТ и широкополосных лазерных диодах [21–23]. 24–26]. Для устройств QD-SLD достигнута высокая мощность 200 мВт [14] и широкая полоса спектра более 140 нм [27, 28]. Совсем недавно смешанный QD-SLD демонстрирует мощность 190 мВт со спектральной шириной 78 нм [29].
Для типичной структуры устройства SLD с одной секцией ввода тока высокая выходная мощность может быть получена только при высоком уровне накачки, когда устройство демонстрирует узкий спектр, излучаемый преимущественно из возбужденного состояния КТ [ES] из-за низкое насыщенное усиление основного состояния КТ [GS]. Трудно достичь одновременно высокой мощности и широкого спектра излучения. Однако в некоторых областях требуется мощный SLD с широкополосным излучением. Например, в системе ОКТ обычно требуется большая мощность, чтобы обеспечить большую глубину проникновения и улучшить чувствительность изображения [30]. Численное исследование [31] и экспериментальные данные [32, 33] показали, что это ограничение может быть преодолено за счет использования многосекционной структуры в устройстве СЛД, которая позволяет независимо настраивать спектр излучения и выходную мощность. Сообщалось о квантоворазмерном SLD с двухсекционной структурой, которая монолитно интегрирует SLD с SOA, которая демонстрирует выходную мощность на один или два порядка выше, чем у обычных SLD устройств [34].
В данной работе изготовлено устройство QD-SLD, имеющее двухсекционную структуру, монолитно интегрирующую SLD с SOA. Получена большая мощность (500 мВт) с широкой эмиссией 86 нм. При правильном управлении инжекцией тока в двух секциях устройства QD-SLD достигается возможность перестройки мощности в широком диапазоне от 200 до 500 мВт с сохранением почти постоянной ширины спектра.
Эксперимент
Эпитаксиальная структура устройства QD-SLD в этом исследовании была выращена на установке для молекулярно-лучевой эпитаксии с твердым источником Riber 32P на подложке n-GaAs(001). Эпитаксиальная структура состоит из десяти слоев InAs-КТ, разделенных друг от друга прокладкой GaAs; каждый из них сформирован осаждением 1,8-монослоя InAs при 480°C и покрыт 2-нм In 0,15 Ga 0,85 As. Десять слоев КТ плюс волноводные слои GaAs образуют всю активную область, которая зажата между 1,5-мкм n- и p-типами Al 0,5 Ga 0,5 As оболочки. Наконец, контактный слой GaAs, легированный p + , завершает структуру.
Изготовлено устройство QD-SLD с гребенчатым волноводом с преломлением и двухсекционной структурой. Схематическая диаграмма геометрической конструкции (не в масштабе) показана на рис. 1. Устройство монолитно интегрирует SLD с конической SOA. Участок SLD имеет длину 1 мм и ширину 10 мкм. Коническая секция SOA имеет длину 3 мм и угол раскрытия 6°. Гребневый волновод был изготовлен с использованием фотолитографии и жидкостного химического травления. Центральная ось гребня совмещена под углом 6° к нормали грани для подавления генерации. Структура выходного окна длиной 200 мкм (без электрического контакта) используется для снижения риска катастрофического оптического повреждения выходной грани при высокой выходной мощности. Омические контакты Ti/Au и AuGeNi/Au напылялись на верхнюю и заднюю часть пластины соответственно. Разделение шириной 20 мкм между участками SLD и SOA реализовано за счет удаления верхнего омического контакта Ti/Au и эпитаксиального слоя толщиной 0,5 мкм с помощью фотолитографии и жидкостного химического травления. После металлизации устройство было расколото и смонтировано p-стороной вверх на медной раковине с помощью индиевого припоя. На обеих гранях устройства использовались просветляющие покрытия λ/4. Устройство QD-SLD характеризовалось небольшим током ввода мощности [9].0109 P — I ] и измерения электролюминесценции при комнатной температуре при импульсной (частота повторения 1 кГц и коэффициент заполнения 3%) инжекции в секции SOA и непрерывной инжекции в секции SLD соответственно.
Принципиальная схема устройства QD-SLD с двухсекционной структурой .
Изображение полного размера
Результаты и обсуждение
На рис. 2 показана характеристика P — I участка SOA с участком SLD без накачки, выступающим в качестве задней области оптического поглощения. Суперлюминесцентная характеристика отчетливо наблюдается по сверхлинейному росту оптической мощности с током. При токе 9.8 А, получается максимальная выходная мощность 280 мВт. Спектры излучения при различных токах инжекции в разрезе ПОУ [ I SOA ] показаны на врезке рисунка 2. Когда I SOA = 2 A, центральная длина волны спектра излучения 1,18 мкм с полной шириной на полувысоте 43 нм, что соответствует излучению GS КТ. Относительно широкое излучение GS связано с неоднородностью размеров, естественно возникающей в самоорганизующихся КТ. С увеличением я SOA , спектры излучения явно уширены в коротковолновую сторону, что следует отнести к последовательному заполнению носителей в первую ВС [ES1]. Для данного I SOA 8,35 А, за счет практически одинакового вклада в излучение КТ GS и ES1 достигается широкий спектр 94 нм при мощности 200 мВт.
П — I характеристика секции SOA с непрокаченной секцией SLD . На вставке приведены нормированные спектры излучения при различных токах инжекции секции ПОУ.
Изображение с полным размером
Характеристики двухсекционного устройства SLD были измерены, когда секция SLD была прокачана для заполнения секции SOA. Выходно-мощные характеристики в сравнении с SOA при разных токах секций SLD [ I SLD ] показаны на рисунке 3. Из рисунка видно, что выходная мощность быстро увеличивается с увеличением тока, подаваемого в секцию SLD. Без накачки секции SLD выходная мощность прибора составляет 280 мВт при я SOA = 9,8 А. Выходная мощность может достигать 1,15 Вт при I SOA = 9,8 А и I SLD = 400 мА. Устройство начинает генерировать, когда мощность находится в диапазоне от 500 до примерно 600 мВт при различных комбинациях токов SOA и SLD (см. рис. 4). Очевидное увеличение выходной мощности связано с усилением входного луча при его распространении вперед от узкого конца к широкому концу сужающейся области. При полном угле раскрытия 6° падающий пучок будет свободно расширяться, заполняя всю конусообразную область вследствие дифракции [35]. Оптическая плотность будет снижена, что увеличит мощность насыщения.
Выходная мощность в зависимости от тока SOA при различных токах инжекции секции SLD .
Полноразмерное изображение
Рисунок 4 Кривые одинаковой мощности (сплошные линии) в зависимости от токов, подаваемых в двух секциях . Сплошными квадратами показаны комбинации токов, при которых ГС КТ и 1-й ЭС дают эквивалентные вклады в спектры излучения. Текущие комбинации, при которых устройство начинает генерировать, показаны сплошными кружками.
Изображение в натуральную величину
Спектры излучения, измеренные с фасетки ПОУ при различных I SLD , с я SOA с фиксированным током 6,5, 8,5 и 9,5 А соответственно показаны на рисунке 5. Как и ожидалось, из рисунка видно, что форма спектра и ширина полосы излучения устройства QD-SLD с двухсекционной можно настроить, правильно контролируя подачу тока в двух секциях. С я СОА с фиксированным током 6,5 А, как показано на рис. 5а, излучение GS вносит основной вклад в спектр, когда секция SLD не накачивается. Для получения более расширенной полосы излучения на основе баланса излучений КТ GS и ES1 входной пучок от секции SLD должен обеспечивать большее количество излучения ES. Когда секция SLD управляется с вводом тока 400 мА для заполнения секции SOA, результирующее излучение GS и ES1 КТ имеют почти эквивалентные вклады, и получается ширина полосы 76 нм. В этой рабочей точке устройство выдает выходную мощность 320 мВт. Точно так же широкий спектр излучения, основанный на балансе между излучением GS и излучением ES1 КТ, достигается при я SLD = 200 и 100 мА для данного I SOA на 8,5 и 9,5 А соответственно. С я SOA с фиксированным током 8,5 А, когда секция SLD управляется подачей тока 200 мА для заполнения секции SOA, устройство QD-SLD демонстрирует широкий спектр излучения 86 нм и одновременную высокую выходную мощность 504 мВт. . Для данного I SOA 9,5 А, при ненакачиваемой секции SLD излучение ES1 дает основной вклад в спектр излучения. Чтобы достичь сбалансированного излучения от GS и ES1, излучение с преобладанием GS вводится в SOA с использованием я SLD = 100 мА. В результате результирующий вклад GS и ES1 КТ эквивалентен. Получен широкий спектр излучения 88 нм с выходной мощностью 422 мВт.
Нормированные спектры излучения от фасета СОА при разных накачках секции СЛД . Они составляют для данной инъекции SOA ( a ) 6,5, ( b ) 8,5 и ( c ) 9,5 А соответственно. Некоторые спектры сдвинуты по вертикали для наглядности.
Полноразмерное изображение
Из приведенных выше результатов видно, что выходная мощность и полоса спектра могут быть настроены путем надлежащего управления плотностью тока, подаваемого в двух областях QD-SLD. На рис. 4 показаны кривые одинаковой мощности в зависимости от токов, подаваемых в двух секциях. Точки данных (сплошные квадраты), в которых GS и ES1 имеют почти одинаковые интенсивности излучения, соответствующие максимальной ширине спектра излучения, также показаны на рисунке 4. Можно обнаружить, что выходная мощность может быть настроена в широком диапазоне. от 200 до 500 мВт при сохранении широкого спектра излучения. Высокая выходная мощность и широкая регулировка мощности обусловлены двухсекционной структурой, в которую интегрирована коническая секция SOA. Комбинации токов, при которых прибор начинает генерировать, также показаны на рис. 4 (сплошные кружки). Рабочие точки устройства QD-SLD можно установить в левой нижней части границы. Оптимальная рабочая точка находится на рисунке, где ток SOA находится в диапазоне от 8 до приблизительно 8,5 А, а ток SLD составляет от 0,2 до приблизительно 0,25 А, при которых выходная мощность 500 мВт и полоса пропускания 86 нм достигаются. достигается одновременно.
Заключение
В заключение, мощный КТ СЛД с широкой полосой пропускания в спектрах излучения достигается за счет двухсекционной конструкции, которая монолитно интегрирует СЛД с конической ПОУ. При правильном управлении плотностью тока, подаваемого в две секции, устройство QD-SLD демонстрирует максимальную выходную мощность более 500 мВт и одновременно широкую полосу пропускания 86 нм. Кроме того, выходная мощность может регулироваться в широком диапазоне от 200 до 500 мВт при сохранении почти постоянной ширины спектра.
Ссылки
- «>
Zotter S, Pircher M, Torzicky T, Bonesi M, Gotzinger E, Leitgeb RA, Hitzenberger CK: Визуализация микроциркуляторного русла с помощью двухлучевой допплеровской оптической когерентной томографии с фазовым разрешением. Опт Экспресс 2011, 19: 1217–1227.
Артикул Google ученый
Burns WK, Chen C, Moeller RP: Волоконно-оптические гироскопы с широкополосными источниками. J Lightw Technol 1983, 1: 98–105.
Артикул Google ученый
Lee B: Обзор текущего состояния волоконно-оптических датчиков. Opt Fiber Technol 2003, 9: 57–79.
Артикул Google ученый
«>Lv XQ, Jin P, Wang ZG: Широко перестраиваемый лазер с внешним резонатором на основе решетки и активной областью с квантовыми точками. IEEE Photon Technol Lett 2010, 22: 1799–1801.
Артикул Google ученый
Lv XQ, Jin P, Wang WY, Wang ZG: Широкополосные внешние перестраиваемые лазеры на квантовых точках с низкой плотностью тока инжекции. Опт Экспресс 2010, 18: 8916–8922.
Артикул Google ученый
Федорова К.А., Каталуна М.А., Крестников И., Лившиц Д.
, Рафаилов Е.У.: Мощные диодные лазеры InAs/GaAs с квантовыми точками и внешним резонатором с широкой перестройкой. Опт Экспресс 2010, 18: 19438–19443.
Артикул Google ученый
Li X, Cohen AB, Murphy TE, Roy R: Масштабируемый параллельный физический генератор случайных чисел на основе суперлюминесцентного светодиода. Opt Lett 2011, 36: 1020–1022.
Артикул Google ученый
Sun Z-Z, Ding D, Gong Q, Zhou W, Xu B, Wang ZG: Суперлюминесцентный диод с квантовыми точками: предложение для сверхширокого выходного спектра. Opt Quantum Electron 1999, 31: 1235–1246.
Артикул Google ученый
Meng XQ, Jin P, Liang ZM, Liu FQ, Wang ZG, Zhang ZY: Структура и свойства квантовых точек InAs/AlAs для широкополосного излучения.
J Appl Phys 2010, 108: 103515.
Статья Google ученый
Wu J, Wang ZM, Dorogan VG, Li S, Mazur YI, Salamo GJ: широкополосное излучение In в ближней инфракрасной области 0,35 Га 0,65 В виде квантовых точек на поверхностях GaAs с высоким индексом. Наношкала 2011, 3: 1485–1488.
Артикул Google ученый
Li Z, Wu J, Wang ZM, Fan D, Guo A, Li S, Yu S, Manasreh O, Salamo GJ: Квантовая яма InGaAs, выращенная на поверхностях с высоким показателем преломления, для применения в суперлюминесцентных диодах. Nanoscale Res Lett 2010, 5: 1079–1084.
Артикул Google ученый
Zhang ZY, Wang ZG, Xu B, Jin P, Sun ZZ, Liu FQ: Высокоэффективные суперлюминесцентные диоды с квантовыми точками. IEEE Photon Technol Lett 2004, 16: 27–29.
Артикул Google ученый
Li LH, Rossetti M, Fiore A, Occhi L, Velez C: Широкий спектр излучения суперлюминесцентных диодов с многослойными квантовыми точками с чирпированием. Электрон Летт 2005, 41: 41–43.
Артикул Google ученый
Россетти М., Маркус А., Фиоре А., Окки Л., Велес С.: Суперлюминесцентные диоды с квантовыми точками, излучающие на длине волны 1,3 мкм. IEEE Photon Technol Lett 2005, 17: 540–542.
Артикул Google ученый
Djie HS, Dimas CE, Wang DN, Ooi B-S, Hwang JCM, Dang GT, Chang WH: InGaAs/GaAs суперлюминесцентный диод с квантовыми точками для оптических датчиков и изображений. Датчики IEEE J 2007, 7: 251–257.
Артикул Google ученый
«>Хаффоуз С., Родерманс М., Барриос П.Дж., Лапойнт Дж., Рэймонд С., Лу З., Пойтрас Д.: Широкополосные суперлюминесцентные диоды с квантовыми точками InAs-GaAs высокой конструкции. Электрон Летт 2010, 46: 1144–1146.
Артикул Google ученый
Чжан З.И., Цзян К., Хопкинсон М., Хогг Р.А.: Влияние смешивания на модуляцию p-легированных квантовых точек суперлюминесцентных светоизлучающих диодов. Опт Экспресс 2010, 18: 7055–7063.
Артикул Google ученый
«>Вонг Х.К., Рен Г.Б., Рорисон Дж.М.: Модовое усиление в неоднородных полупроводниковых оптических усилителях с квантовыми точками. Opt Quantum Electron 2006, 38: 395–409.
Артикул Google ученый
Park J, Kim NJ, Jang YD, Lee EG, Lee JM, Baek JS, Kim JH, Lee HS, Yee KJ, Lee D, Pyun SH, Jeong WG, Kim J: динамика усиления InAs/InGaAsP полупроводниковый оптический усилитель на квантовых точках, работающий на длине волны 1,5 мкм. Appl Phys Lett 2011, 98: 011107.
Статья Google ученый
«>Ковш А., Крестников И., Лившиц Д., Михрин С., Веймерт Дж., Жуков А.: Лазер на квантовых точках с широким спектром излучения 75 нм. Opt Lett 2007, 32: 793–795.
Артикул Google ученый
Жуков А.Е., Ковш А.Р.: Диодные лазеры на квантовых точках для систем оптической связи. Quantum Electron 2008, 38: 409–423.
Артикул Google ученый
Zhang ZY, Hogg RA, Xu B, Jin P, Wang ZG: Создание сверхширокополосных суперлюминесцентных светодиодов с квантовыми точками с помощью процесса быстрого термического отжига.
Opt Lett 2008, 33: 1210–1212.
Артикул Google ученый
Lv XQ, Liu N, Jin P, Wang ZG: Широкополосные излучающие суперлюминесцентные диоды с квантовыми точками InAs в матрице AlGaAs. IEEE Photon Technol Lett 2008, 20: 1742–1744.
Артикул Google ученый
Цзян К., Чжан З.И., Хопкинсон М., Хогг Р.А.: Высокоэффективные суперлюминесцентные диоды с квантовыми точками смешанного p-легирования на длине волны 1,2 мкм. Электрон Летт 2010, 46: 295-U49.
Артикул Google ученый
Брезински М.Е., Фудзимото Дж.Г.: Оптическая когерентная томография: визуализация с высоким разрешением в непрозрачных тканях. IEEE J Sel Topics Quantum Electron 1999, 5: 1185–1192.
Артикул Google ученый
«>Xin Y-C, Martinez A, Saiz T, Moscho AJ, Li Y, Nilsen TA, Gray AL, Lester LF: Многосекционные суперлюминесцентные диоды с квантовыми точками размером 1,3 мкм с чрезвычайно широкой полосой пропускания. IEEE Photon Technol Lett 2007, 19: 501–503.
Артикул Google ученый
Greenwood PDL, Childs DTD, Groom KM, Stevens BJ, Hopkinson M, Hogg RA: Настройка характеристик суперлюминесцентных диодов для систем оптической когерентной томографии с использованием многоконтактного устройства, включающего квантовые точки с модуляцией длины волны. IEEE J Sel Topics Quantum Electron 2009, 15: 757–763.
Артикул Google ученый
Du GT, Devane G, Stair KA, Wu SL, Chang RPH, Zhao YS, Sun ZZ, Liu Y, Jiang XY, Han WH: монолитная интеграция суперлюминесцентного диода с усилителем мощности. IEEE Photon Technol Lett 1998, 10: 57–59.
Артикул Google ученый
Walpole JN: Полупроводниковые усилители и лазеры с узкими областями усиления. Opt Quantum Electron 1996, 28: 623–645.
Артикул Google ученый
Schmitt JM: Оптическая когерентная томография (ОКТ): обзор. IEEE J Sel Topics Quantum Electron 1999, 5: 1205–1215.
Артикул Google ученый
Крстаич Н., Чайлдс Д., Смоллвуд Р., Хогг Р., Матчер С.Дж.: Интерферометр Майкельсона с общим путем, основанный на множественных отражениях в плече образца: применение датчиков и артефакты изображения. Meas Sci Technol 2011, 22: 027002.
Статья Google ученый
Zhang ZY, Luxmoore IJ, Jin CY, Liu HY, Jiang Q, Groom KM, Childs DT, Hopkinson M, Cullis AG, Hogg RA: Влияние угла фасетки на эффективную отражательную способность фасетки и рабочие характеристики краевого излучения квантовых точек лазеры и суперлюминесцентные светодиоды. Appl Phys Lett 2007, 91: 081112.
Статья Google ученый
Баконьи З., Су Х., Онищуков Г., Лестер Л.Ф., Грей А.Л., Ньюэлл Т.С., Тюннерманн А.: Полупроводниковый оптический усилитель с высоким коэффициентом усиления на квантовых точках для 1300 нм. IEEE J Quantum Electron 2003, 39: 1409–141.
Артикул Google ученый
Сугавара М., Мукаи К., Наката Ю.: Спектры светового излучения столбчатых лазеров с квантовыми точками InGaAs/GaAs собственной сборки: влияние однородного расширения оптического усиления на характеристики генерации. Appl Phys Lett 1999, 74: 1561–1563.
Артикул Google ученый
Россетти М., Барделла П., Монтроссет И.: Численное исследование энергоемкости двухсекционных суперлюминесцентных диодов с квантовыми точками. Opt Quantum Electron 2008, 40: 1129–1134.
Артикул Google ученый
Скачать ссылки
Благодарности
Эта работа была поддержана Национальной программой фундаментальных исследований Китая (№ 2006CB604904) и Национальным фондом естественных наук Китая (№ 60976057, 60876086 и 60776037).
Информация об авторе
Авторы и организации
Ключевая лаборатория полупроводниковых материалов, Институт полупроводников, Китайская академия наук, Пекин, 100083, Китай
Xinkun Li, Peng Jin, Qi An, Zuocai Wang, Xueqin Lv, Heng Wei, Jian Wu, Ju Wu & Zhanguo Wang
Авторы
- Xinkun Li
автор в PubMed Google Scholar
- Peng Jin
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
- Qi An
Посмотреть публикации автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
- Zuocai Wang
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
- Xueqin Lv
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
- Heng Wei
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Академия
- Jian Wu
Посмотреть публикации автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
- Ju Wu
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
- Zhanguo Wang
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
Автор, ответственный за переписку
Связь с
Пэн Джин.