863计划新材料领域“蓝绿色垂直腔面发射半导体激光器”课题近日取得重大突破，在我国（除台湾地区外）首次实现了室温光泵条件下氮化物面发射激光器（VCSEL）的受激发射，所得器件重要性能指标超过了国际报道的最好水平。这标志着我国氮化物面发射激光器研究已进入世界先进行列。该成果由厦门大学、中国科学院半导体研究所和厦门三安电子有限公司组成的合作研究团队，经过将近一年的艰苦研发，攻克高质量增益区材料的生长、高反射介质膜分布布拉格反射镜的制作和蓝宝石衬底剥离等关键技术难题后得以实现。所使用的增益区是研究团队自主设计的由纳米级尺寸氮化物量子阱材料构成的新型特殊结构，利用该结构容易获得光场波峰与增益区峰值高的匹配因子，使激射阈值降低了一个量级。激光剥离后氮化物材料的表面平整度小于几个纳米，可以直接沉积反射镜，免除了减薄抛光工艺，简化了制作过程。该研究得到激射峰值波长449.5纳米，激射阈值6.5毫焦/平方厘米，半高宽小于0.1纳米。以上结果在国际上处于前沿先进水平。氮化物面发射激光器在激光显示、激光照明、激光高密度存储、激光打印，水下通信等方面有着广阔的应用前景。该成果为进一步研制实用化氮化物面发射激光器奠定了重要的基础。来源：科技部
摘要 随着社会的发展，人们对信息的依赖越来越严重，信息传输的需求急剧膨胀，大幅度提升现有光纤系统的容量，增加无电再生中继的简单传输距离，已经成为光纤通信领域的热点。在这种背景下，拉曼放大器由于其固有的低噪声和几乎无限的带宽特性而得到广泛关注摘要 随着社会的发展，人们对信息的依赖越来越严重，信息传输的需求急剧膨胀，大幅度提升现有光纤系统的容量，增加无电再生中继的简单传输距离，已经成为光纤通信领域的热点。在这种背景下，拉曼放大器由于其固有的低噪声和几乎无限的带宽特性而得到广泛关注。本文介绍了拉曼光纤放大器的基本概念，重点分析了拉曼光纤放大器的应用前景和存在的问题。1 拉曼放大器介绍1.1 拉曼放大当一定强度的光入射到光纤中时会引起光纤材料的分子振动，进而调制入射光强，产生间隔恰好为分子振动频率的边带。低频边带称斯托克斯线，高频边带称反斯托克斯线，前者强度较高。这样，当两个恰好频率间隔为斯托克斯频率的光波同时入射到光纤时，低频波将获得光增益，高频波将衰减，其能量转移到低频段上，这就是受激拉曼散射（SRS）。光纤拉曼放大器是SRS的一个重要应用。由于石英光纤具有很宽的SRS增益谱，且在13THz附近有一个较宽的主峰。如果一个弱信号和一个强的泵浦波在光纤中同时传输，并且它们的频率之差处在光纤的拉曼增益谱（见图1）范围内，则弱信号光即可得到放大，这种基于SRS机制的光放大器称为光纤拉曼放大器。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/01/201101181034_274815_1759541_3.gif1.2 拉曼放大器的类型（1）集总式拉曼放大器，即放大过程发生在含有掺铒光纤的封闭模块中。主要作为高增益、高功率放大，可放大EDFA所无法放大的波段（图2中的绿色曲线）。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/01/201101181034_274817_1759541_3.jpg（2）分步式拉曼放大器。拉曼泵浦位于每级跨距的末端，泵浦方向与信号的传输方向相反（图2中的蓝色曲线）。采用分布式拉曼光纤放大辅助传输可大大降低信号的入射功率，同时保持适当的光信号信噪比（OSNR）。这种分布式拉曼放大技术由于系统传输容量提升的需要而得到快速发展。1.3 拉曼放大（DRA）增益谱的调整拉曼增益谱的形状依赖于泵浦波长，最大增益波长比泵浦波长高100nm左右。这种特性使得在具有可用泵浦波长的条件下，放大任何波长区间的光信号成为可能。通过使用不同的泵浦波长组合可以在一个很宽的波长区间获得平坦的增益谱型（见图3）。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/01/201101181035_274818_1759541_3.jpg1.4 拉曼泵浦模块图4中的绿色框图部分是一个为后向泵浦配置应用的拉曼泵浦激光器模块示意图。在这种配置中，DRA一般和系统的EDFA联合使用，用作EDFA的前级放大器（Pre-amplifier）。这就是大家熟知的RAMAN/EDFA混合放大器。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/01/201101181035_274819_1759541_3.jpg摘要 随着社会的发展，人们对信息的依赖越来越严重，信息传输的需求急剧膨胀，大幅度提升现有光纤系统的容量，增加无电再生中继的简单传输距离，已经成为光纤通信领域的热点。在这种背景下，拉曼放大器由于其固有的低噪声和几乎无限的带宽特性而得到广泛关注。本文介绍了拉曼光纤放大器的基本概念，重点分析了拉曼光纤放大器的应用前景和存在的问题。1 拉曼放大器介绍1.1 拉曼放大当一定强度的光入射到光纤中时会引起光纤材料的分子振动，进而调制入射光强，产生间隔恰好为分子振动频率的边带。低频边带称斯托克斯线，高频边带称反斯托克斯线，前者强度较高。这样，当两个恰好频率间隔为斯托克斯频率的光波同时入射到光纤时，低频波将获得光增益，高频波将衰减，其能量转移到低频段上，这就是受激拉曼散射（SRS）。光纤拉曼放大器是SRS的一个重要应用。由于石英光纤具有很宽的SRS增益谱，且在13THz附近有一个较宽的主峰。如果一个弱信号和一个强的泵浦波在光纤中同时传输，并且它们的频率之差处在光纤的拉曼增益谱（见图1）范围内，则弱信号光即可得到放大，这种基于SRS机制的光放大器称为光纤拉曼放大器。http://www.gtxren.com/uploads/allimg/100722/0042092A8-0.gif图1 光纤中的受激拉曼增益谱1.2 拉曼放大器的类型（1）集总式拉曼放大器，即放大过程发生在含有掺铒光纤的封闭模块中。主要作为高增益、高功率放大，可放大EDFA所无法放大的波段（图2中的绿色曲线）。http://www.gtxren.com/uploads/allimg/100722/0042092b8-1.gif图2 分布式/集总式光放大器的比较（2）分步式拉曼放大器。拉曼泵浦位于每级跨距的末端，泵浦方向与信号的传输方向相反（图2中的蓝色曲线）。采用分布式拉曼光纤放大辅助传输可大大降低信号的入射功率，同时保持适当的光信号信噪比（OSNR）。这种分布式拉曼放大技术由于系统传输容量提升的需要而得到快速发展。1.3 拉曼放大（DRA）增益谱的调整拉曼增益谱的形状依赖于泵浦波长，最大增益波长比泵浦波长高100nm左右。这种特性使得在具有可用泵浦波长的条件下，放大任何波长区间的光信号成为可能。通过使用不同的泵浦波长组合可以在一个很宽的波长区间获得平坦的增益谱型（见图3）。 http://www.gtxren.com/uploads/allimg/100722/0042093501-2.gif图3 使用多泵浦波长获得平坦的宽带增益谱1.4 拉曼泵浦模块图4中的绿色框图部分是一个为后向泵浦配置应用的拉曼泵浦激光器模块示意图。在这种配置中，DRA一般和系统的EDFA联合使用，用作EDFA的前级放大器（Pre-amplifier）。这就是大家熟知的RAMAN/EDFA混合放大器。http://www.gtxren.com/uploads/allimg/100722/00420943T-3.gif图4 简化的后向泵浦的拉曼放大器应用框图图5表示的是采用某个拉曼泵浦模块在G.652光纤中的测试结果，包括增益谱及噪声指数（NF）随泵浦功率变化的情况。从图5中可以看出，在C-BAND范围，增益可以达到14dB以上，增益平坦度可以控制在1dB以内。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/01/201101181036_274820_1759541_3.jpg2 分布式拉曼放大器（DRA）的应用掺铒光纤放大器是一种成熟、可靠、经济有效的技术，在光网络中的广泛应用已经超过10年。虽然分布式拉曼放大器在很多应用方面可以弥补EDFA的不足，但是也要考虑DRA应用中的各种挑战。（1）激光安全。由于向传输光纤引入了高的泵浦功率，需要关注激光功率安全问题。（2）端面清洁。为了防止光连接器的损伤、烧毁，影响系统性能，端面的清洁非常重要。（3）拉曼增益对传输光纤的特性敏感，例如光纤类型、光纤衰耗系数等。（4）投入成本与运营成本的考虑。因此，在讨论DRA的应用时，应主要考虑体现其重要价值和优越性的应用，而不是使用传统EDFA产品技术也可以满足的应用。广泛地说，DRA的应用可以分为无法在线路中间放大的长距离光纤通信线路的连接和LH，ULH高容量、长距离传输系统中的应用。2.1 单跨段长距离的通信线路对于2个相距遥远的无法在线路中间使用EDFA等中继设备的通信站点而言，选择使用分布式拉曼放大器产品是必须的，如海缆通信链路，偏远无人区站点间的通信链路，不便设立中继站点或中级放大器的通信链路。一般来说，如果光纤线路距离小于160km，在线路两端使用传统的EDFA即可，对于更长距离的线路，需要考虑使用分布式拉曼放大器（DRA）。图6进一步说明了这个问题。从图6可以看出，在不同的拉曼增益下OSNR与链路损耗的关系。假定每个通道的发送光功率为8dBm，前置EDFA的噪声指数为5dB；同时假定系统容量较低，通道数较少，不考虑色散及非线性效应引起的通道
2W，斜率效率0.531W/A，快、慢轴发散角被降低到7.5o和7.2o，出光光斑近圆形 (如图2)。 该类器件结构不仅可以用于量子阱激光器，还可以拓展到不同波长、不同增益介质的半导体激光器，如量子点、量子级联激光器等，这可以从芯片结构角度彻底改变半导体激光器发散角大而不对称的缺点。该器件核心结构已经申请国家发明专利4项，目前，研究人员正在抓紧时间优化工艺，进一步提高器件的性能，努力实现实用化。http://www.cas.cn/ky/kyjz/201211/W020121102346159410465.png图1. (a)半导体激光器结构示意图及典型远场图，(b)布拉格反射波导激光器结构示意图。http://www.cas.cn/ky/kyjz/201211/W020121102346159426694.png 图2. (a)808nm 布拉格反射波导激光器L-I-V特性，内插图为激射谱，(b) 3A工作电流下的远场发散角，内插图为测量的二维远场光斑图。
在布拉格方程的推导过程中，用的是平行光，要发生衍射必须满足光程差为波长的整数倍。而实际情况，仪器的光路是聚焦光路，从X管出来的不是平行光。这样以来理论和实际不就不符了吗？实在是想不通。有学生问我，我没法解释，郁闷中，努力中，等待高手的回复！
大家知道，在XRD中，面心立方晶体衍射时，经常出现200，或400等，这个是由于二级或多级衍射造成的，可以理解为晶面间距为d/n的晶面衍射的结果。但是在TEM中，N级衍射的结果是导致出现了很多衍射斑，在经过O点的任一条直线上，会出现诸如：001 ，002，004，008等虽然我知道是N级衍射的结果，但是很难理解为晶面间距为d/n的晶面的布拉格衍射。望大虾们能够提供一些有利于想象的解释，来解释为什么会出现这么多斑点。而与此同时为什么菊池线只有一对能看得见。不吝赐教！
求各位布拉格公式和应用是什么呢？谢谢了！
[color=#DC143C]布拉格方程2dsinθ=nλ，用XRD分析出了蒙脱土在聚氨酯中的衍射角θ，在计算d时，不知道n怎么确定，一般说法是取1，请问为什么一般要取1，而不是2，3，4。。。[/color]
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