半导体激光器中1/f低频电噪声自相关性的研究
发布时间：2022-09-17 23:01
半导体激光器是光电技术领域的一种重要的光源器件,以体积小、高效率、易集成、使用寿命长等优点广为应用于光存储、光信息处理等工业领域，并随着空间技术的发展在航空航天等极端环境也得到广泛的应用，因此半导体激光器的特性及其可靠性的研究成为备受关注的问题之一。传统的鉴定半导体激光器工作可靠性和寿命的方法是采用加速老化方法进行测定，因此会有能耗高、周期长、所需样品数量大等弊端而不利于推广。近年来研究表明，1/f噪声作为一种广泛存在于自然界的随机噪声信号，也存在于半导体激光器的低频电噪声中。根据它的产生机制，1/f低频电噪声中往往蕴含着器件的丰富的信息，因此它的特性与参数能够在一定程度上表征半导体器件的质量与性能。这种方法间接但却高效、灵敏、低成本，与传统的大批量加速老化实验的可靠性评判方法相比有比较明显的优势。此外，基于半导体激光器的物理结构与工作原理，1/f噪声是半导体激光器低频电噪声的主要成分，因此半导体激光器的1/f低频电噪声的特性的研究对于半导体激光器可靠性评估具有重要意义。 本论文工作是国家自然科学基金青年科学基金项目（61204055）和吉林省科技发展计划青年科研基金项目（201...
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 半导体激光器 1/f 低频电噪声特性研究概述
1.1.1 808nm InGaAsP/GaAs 半导体激光器
1.1.2 半导体激光器的可靠性评价
1.1.3 半导体器件中的低频电噪声
1.2 研究目的及意义
1.3 国内外研究现状
1.3.1 国外进展
1.3.2 国内进展
1.4 论文主要研究内容及创新点
第2章 半导体激光器的 1/f 低频电噪声自相关性理论
2.1 1/f 噪声理论基础
2.1.1 1/f 噪声的 Hooge 经验模型
2.1.2 1/f 噪声的 McWhorter 模型
2.2 信号相关性的原理
2.3 基于小波变换的 1/f 噪声表征
2.3.1 连续小波变换
2.3.2 离散小波变换
2.3.3 小波函数的消失矩
2.3.4 1/f 低频电噪声的小波变换表征
2.3.5 1/f 低频电噪声自相关性的理论
2.4 本章小结
第3章 1/f 低频电噪声的小波变换反演合成方法
3.1 1/f 噪声的计算机合成仿真
3.1.1 分数布朗运动模型合成 1/f 噪声
3.1.2 洛伦兹谱法合成 1/f 噪声
3.1.3 1/f 噪声仿真信号的相关性实验
3.2 小波变换反演方法合成 1/f 噪声
3.2.1 小波变换反演合成方法的理论依据
3.2.2 小波变换反演合成方法的实现过程
3.3 计算机仿真结果与分析
3.3.1 小波变换反演法合成 1/f 低频噪声信号
3.3.2 1/f 噪声小波系数方差的讨论
3.3.3 小波变换反演法和所用小波函数的选取
3.4 本章小结
第4章 半导体激光器的 1/f 低频电噪声的测量与自相关性研究
4.1 半导体激光器 1/f 低频电噪声测试系统
4.1.1 半导体激光器的工作原理
4.1.2 系统组成与设计
4.2 半导体激光器的 1/f 低频电噪声实验
4.2.1 半导体激光器 1/f 低频电噪声的检测
4.2.2 半导体激光器的 1/f 噪声相关性实验
4.2.3 1/f 噪声相关性实验的深入讨论
4.3 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 本文工作总结
5.2 展望
参考文献
作者简介及科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]氮化镓基蓝光发光二极管伽马辐照的1/f噪声表征[J]. 刘宇安,庄奕琪,杜磊,苏亚慧. 物理学报. 2013(14)
[2]852nm半导体激光器量子阱设计与外延生长[J]. 徐华伟,宁永强,曾玉刚,张星,秦莉. 光学精密工程. 2013(03)
[3]基于1/f噪声变化的pn结二极管辐射效应退化机理研究[J]. 孙鹏,杜磊,何亮,陈文豪,刘玉栋,赵瑛. 物理学报. 2012(12)
[4]基于辐照前1/f噪声的金属-氧化物-半导体场效应晶体管潜在缺陷退化模型[J]. 孙鹏,杜磊,陈文豪,何亮. 物理学报. 2012(06)
[5]光电耦合器电离辐射损伤噪声相关性模型[J]. 林丽艳,杜磊,包军林,何亮. 电子科技. 2010(03)
[6]低偏置电流下大功率半导体激光器低频电噪声特性[J]. 郜峰利,郭树旭,曹军胜,张爽,于思瑶. 光电子.激光. 2008(04)
[7]大功率半导体激光器加速寿命测试方法[J]. 荣宝辉,王晓燕,安振峰,仲琳,陈国鹰,张存善. 半导体技术. 2008(04)
[8]发光二极管可靠性的噪声表征[J]. 胡瑾,杜磊,庄奕琪,包军林,周江. 物理学报. 2006(03)
[9]GaAlAs红外发光二极管功率老化对其1/f噪声特性的影响[J]. 包军林,庄奕琪,杜磊,马仲发,李伟华,李聪. 红外与毫米波学报. 2006(01)
[10]宽范围偏置电流下的GaAlAs红外发光二极管1/f噪声特性（英文）[J]. 包军林,庄奕琪,杜磊,胡瑾. 光子学报. 2005(08)
本文编号：3680100
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 半导体激光器 1/f 低频电噪声特性研究概述
1.1.1 808nm InGaAsP/GaAs 半导体激光器
1.1.2 半导体激光器的可靠性评价
1.1.3 半导体器件中的低频电噪声
1.2 研究目的及意义
1.3 国内外研究现状
1.3.1 国外进展
1.3.2 国内进展
1.4 论文主要研究内容及创新点
第2章 半导体激光器的 1/f 低频电噪声自相关性理论
2.1 1/f 噪声理论基础
2.1.1 1/f 噪声的 Hooge 经验模型
2.1.2 1/f 噪声的 McWhorter 模型
2.2 信号相关性的原理
2.3 基于小波变换的 1/f 噪声表征
2.3.1 连续小波变换
2.3.2 离散小波变换
2.3.3 小波函数的消失矩
2.3.4 1/f 低频电噪声的小波变换表征
2.3.5 1/f 低频电噪声自相关性的理论
2.4 本章小结
第3章 1/f 低频电噪声的小波变换反演合成方法
3.1 1/f 噪声的计算机合成仿真
3.1.1 分数布朗运动模型合成 1/f 噪声
3.1.2 洛伦兹谱法合成 1/f 噪声
3.1.3 1/f 噪声仿真信号的相关性实验
3.2 小波变换反演方法合成 1/f 噪声
3.2.1 小波变换反演合成方法的理论依据
3.2.2 小波变换反演合成方法的实现过程
3.3 计算机仿真结果与分析
3.3.1 小波变换反演法合成 1/f 低频噪声信号
3.3.2 1/f 噪声小波系数方差的讨论
3.3.3 小波变换反演法和所用小波函数的选取
3.4 本章小结
第4章 半导体激光器的 1/f 低频电噪声的测量与自相关性研究
4.1 半导体激光器 1/f 低频电噪声测试系统
4.1.1 半导体激光器的工作原理
4.1.2 系统组成与设计
4.2 半导体激光器的 1/f 低频电噪声实验
4.2.1 半导体激光器 1/f 低频电噪声的检测
4.2.2 半导体激光器的 1/f 噪声相关性实验
4.2.3 1/f 噪声相关性实验的深入讨论
4.3 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 本文工作总结
5.2 展望
参考文献
作者简介及科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]氮化镓基蓝光发光二极管伽马辐照的1/f噪声表征[J]. 刘宇安,庄奕琪,杜磊,苏亚慧. 物理学报. 2013(14)
[2]852nm半导体激光器量子阱设计与外延生长[J]. 徐华伟,宁永强,曾玉刚,张星,秦莉. 光学精密工程. 2013(03)
[3]基于1/f噪声变化的pn结二极管辐射效应退化机理研究[J]. 孙鹏,杜磊,何亮,陈文豪,刘玉栋,赵瑛. 物理学报. 2012(12)
[4]基于辐照前1/f噪声的金属-氧化物-半导体场效应晶体管潜在缺陷退化模型[J]. 孙鹏,杜磊,陈文豪,何亮. 物理学报. 2012(06)
[5]光电耦合器电离辐射损伤噪声相关性模型[J]. 林丽艳,杜磊,包军林,何亮. 电子科技. 2010(03)
[6]低偏置电流下大功率半导体激光器低频电噪声特性[J]. 郜峰利,郭树旭,曹军胜,张爽,于思瑶. 光电子.激光. 2008(04)
[7]大功率半导体激光器加速寿命测试方法[J]. 荣宝辉,王晓燕,安振峰,仲琳,陈国鹰,张存善. 半导体技术. 2008(04)
[8]发光二极管可靠性的噪声表征[J]. 胡瑾,杜磊,庄奕琪,包军林,周江. 物理学报. 2006(03)
[9]GaAlAs红外发光二极管功率老化对其1/f噪声特性的影响[J]. 包军林,庄奕琪,杜磊,马仲发,李伟华,李聪. 红外与毫米波学报. 2006(01)
[10]宽范围偏置电流下的GaAlAs红外发光二极管1/f噪声特性（英文）[J]. 包军林,庄奕琪,杜磊,胡瑾. 光子学报. 2005(08)
本文编号：3680100
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3680100.html
