半導(dǎo)體激光器中1/f低頻電噪聲自相關(guān)性的研究
發(fā)布時(shí)間:2022-09-17 23:01
半導(dǎo)體激光器是光電技術(shù)領(lǐng)域的一種重要的光源器件,以體積小、高效率、易集成、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)廣為應(yīng)用于光存儲(chǔ)、光信息處理等工業(yè)領(lǐng)域,并隨著空間技術(shù)的發(fā)展在航空航天等極端環(huán)境也得到廣泛的應(yīng)用,因此半導(dǎo)體激光器的特性及其可靠性的研究成為備受關(guān)注的問(wèn)題之一。傳統(tǒng)的鑒定半導(dǎo)體激光器工作可靠性和壽命的方法是采用加速老化方法進(jìn)行測(cè)定,因此會(huì)有能耗高、周期長(zhǎng)、所需樣品數(shù)量大等弊端而不利于推廣。近年來(lái)研究表明,1/f噪聲作為一種廣泛存在于自然界的隨機(jī)噪聲信號(hào),也存在于半導(dǎo)體激光器的低頻電噪聲中。根據(jù)它的產(chǎn)生機(jī)制,1/f低頻電噪聲中往往蘊(yùn)含著器件的豐富的信息,因此它的特性與參數(shù)能夠在一定程度上表征半導(dǎo)體器件的質(zhì)量與性能。這種方法間接但卻高效、靈敏、低成本,與傳統(tǒng)的大批量加速老化實(shí)驗(yàn)的可靠性評(píng)判方法相比有比較明顯的優(yōu)勢(shì)。此外,基于半導(dǎo)體激光器的物理結(jié)構(gòu)與工作原理,1/f噪聲是半導(dǎo)體激光器低頻電噪聲的主要成分,因此半導(dǎo)體激光器的1/f低頻電噪聲的特性的研究對(duì)于半導(dǎo)體激光器可靠性評(píng)估具有重要意義。 本論文工作是國(guó)家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目(61204055)和吉林省科技發(fā)展計(jì)劃青年科研基金項(xiàng)目(201...
【文章頁(yè)數(shù)】:63 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 半導(dǎo)體激光器 1/f 低頻電噪聲特性研究概述
1.1.1 808nm InGaAsP/GaAs 半導(dǎo)體激光器
1.1.2 半導(dǎo)體激光器的可靠性評(píng)價(jià)
1.1.3 半導(dǎo)體器件中的低頻電噪聲
1.2 研究目的及意義
1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 國(guó)外進(jìn)展
1.3.2 國(guó)內(nèi)進(jìn)展
1.4 論文主要研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 半導(dǎo)體激光器的 1/f 低頻電噪聲自相關(guān)性理論
2.1 1/f 噪聲理論基礎(chǔ)
2.1.1 1/f 噪聲的 Hooge 經(jīng)驗(yàn)?zāi)P?br> 2.1.2 1/f 噪聲的 McWhorter 模型
2.2 信號(hào)相關(guān)性的原理
2.3 基于小波變換的 1/f 噪聲表征
2.3.1 連續(xù)小波變換
2.3.2 離散小波變換
2.3.3 小波函數(shù)的消失矩
2.3.4 1/f 低頻電噪聲的小波變換表征
2.3.5 1/f 低頻電噪聲自相關(guān)性的理論
2.4 本章小結(jié)
第3章 1/f 低頻電噪聲的小波變換反演合成方法
3.1 1/f 噪聲的計(jì)算機(jī)合成仿真
3.1.1 分?jǐn)?shù)布朗運(yùn)動(dòng)模型合成 1/f 噪聲
3.1.2 洛倫茲譜法合成 1/f 噪聲
3.1.3 1/f 噪聲仿真信號(hào)的相關(guān)性實(shí)驗(yàn)
3.2 小波變換反演方法合成 1/f 噪聲
3.2.1 小波變換反演合成方法的理論依據(jù)
3.2.2 小波變換反演合成方法的實(shí)現(xiàn)過(guò)程
3.3 計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果與分析
3.3.1 小波變換反演法合成 1/f 低頻噪聲信號(hào)
3.3.2 1/f 噪聲小波系數(shù)方差的討論
3.3.3 小波變換反演法和所用小波函數(shù)的選取
3.4 本章小結(jié)
第4章 半導(dǎo)體激光器的 1/f 低頻電噪聲的測(cè)量與自相關(guān)性研究
4.1 半導(dǎo)體激光器 1/f 低頻電噪聲測(cè)試系統(tǒng)
4.1.1 半導(dǎo)體激光器的工作原理
4.1.2 系統(tǒng)組成與設(shè)計(jì)
4.2 半導(dǎo)體激光器的 1/f 低頻電噪聲實(shí)驗(yàn)
4.2.1 半導(dǎo)體激光器 1/f 低頻電噪聲的檢測(cè)
4.2.2 半導(dǎo)體激光器的 1/f 噪聲相關(guān)性實(shí)驗(yàn)
4.2.3 1/f 噪聲相關(guān)性實(shí)驗(yàn)的深入討論
4.3 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 本文工作總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]氮化鎵基藍(lán)光發(fā)光二極管伽馬輻照的1/f噪聲表征[J]. 劉宇安,莊奕琪,杜磊,蘇亞慧. 物理學(xué)報(bào). 2013(14)
[2]852nm半導(dǎo)體激光器量子阱設(shè)計(jì)與外延生長(zhǎng)[J]. 徐華偉,寧永強(qiáng),曾玉剛,張星,秦莉. 光學(xué)精密工程. 2013(03)
[3]基于1/f噪聲變化的pn結(jié)二極管輻射效應(yīng)退化機(jī)理研究[J]. 孫鵬,杜磊,何亮,陳文豪,劉玉棟,趙瑛. 物理學(xué)報(bào). 2012(12)
[4]基于輻照前1/f噪聲的金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管潛在缺陷退化模型[J]. 孫鵬,杜磊,陳文豪,何亮. 物理學(xué)報(bào). 2012(06)
[5]光電耦合器電離輻射損傷噪聲相關(guān)性模型[J]. 林麗艷,杜磊,包軍林,何亮. 電子科技. 2010(03)
[6]低偏置電流下大功率半導(dǎo)體激光器低頻電噪聲特性[J]. 郜峰利,郭樹(shù)旭,曹軍勝,張爽,于思瑤. 光電子.激光. 2008(04)
[7]大功率半導(dǎo)體激光器加速壽命測(cè)試方法[J]. 榮寶輝,王曉燕,安振峰,仲琳,陳國(guó)鷹,張存善. 半導(dǎo)體技術(shù). 2008(04)
[8]發(fā)光二極管可靠性的噪聲表征[J]. 胡瑾,杜磊,莊奕琪,包軍林,周江. 物理學(xué)報(bào). 2006(03)
[9]GaAlAs紅外發(fā)光二極管功率老化對(duì)其1/f噪聲特性的影響[J]. 包軍林,莊奕琪,杜磊,馬仲發(fā),李偉華,李聰. 紅外與毫米波學(xué)報(bào). 2006(01)
[10]寬范圍偏置電流下的GaAlAs紅外發(fā)光二極管1/f噪聲特性(英文)[J]. 包軍林,莊奕琪,杜磊,胡瑾. 光子學(xué)報(bào). 2005(08)
本文編號(hào):3680100
【文章頁(yè)數(shù)】:63 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 半導(dǎo)體激光器 1/f 低頻電噪聲特性研究概述
1.1.1 808nm InGaAsP/GaAs 半導(dǎo)體激光器
1.1.2 半導(dǎo)體激光器的可靠性評(píng)價(jià)
1.1.3 半導(dǎo)體器件中的低頻電噪聲
1.2 研究目的及意義
1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 國(guó)外進(jìn)展
1.3.2 國(guó)內(nèi)進(jìn)展
1.4 論文主要研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 半導(dǎo)體激光器的 1/f 低頻電噪聲自相關(guān)性理論
2.1 1/f 噪聲理論基礎(chǔ)
2.1.1 1/f 噪聲的 Hooge 經(jīng)驗(yàn)?zāi)P?br> 2.1.2 1/f 噪聲的 McWhorter 模型
2.2 信號(hào)相關(guān)性的原理
2.3 基于小波變換的 1/f 噪聲表征
2.3.1 連續(xù)小波變換
2.3.2 離散小波變換
2.3.3 小波函數(shù)的消失矩
2.3.4 1/f 低頻電噪聲的小波變換表征
2.3.5 1/f 低頻電噪聲自相關(guān)性的理論
2.4 本章小結(jié)
第3章 1/f 低頻電噪聲的小波變換反演合成方法
3.1 1/f 噪聲的計(jì)算機(jī)合成仿真
3.1.1 分?jǐn)?shù)布朗運(yùn)動(dòng)模型合成 1/f 噪聲
3.1.2 洛倫茲譜法合成 1/f 噪聲
3.1.3 1/f 噪聲仿真信號(hào)的相關(guān)性實(shí)驗(yàn)
3.2 小波變換反演方法合成 1/f 噪聲
3.2.1 小波變換反演合成方法的理論依據(jù)
3.2.2 小波變換反演合成方法的實(shí)現(xiàn)過(guò)程
3.3 計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果與分析
3.3.1 小波變換反演法合成 1/f 低頻噪聲信號(hào)
3.3.2 1/f 噪聲小波系數(shù)方差的討論
3.3.3 小波變換反演法和所用小波函數(shù)的選取
3.4 本章小結(jié)
第4章 半導(dǎo)體激光器的 1/f 低頻電噪聲的測(cè)量與自相關(guān)性研究
4.1 半導(dǎo)體激光器 1/f 低頻電噪聲測(cè)試系統(tǒng)
4.1.1 半導(dǎo)體激光器的工作原理
4.1.2 系統(tǒng)組成與設(shè)計(jì)
4.2 半導(dǎo)體激光器的 1/f 低頻電噪聲實(shí)驗(yàn)
4.2.1 半導(dǎo)體激光器 1/f 低頻電噪聲的檢測(cè)
4.2.2 半導(dǎo)體激光器的 1/f 噪聲相關(guān)性實(shí)驗(yàn)
4.2.3 1/f 噪聲相關(guān)性實(shí)驗(yàn)的深入討論
4.3 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 本文工作總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]氮化鎵基藍(lán)光發(fā)光二極管伽馬輻照的1/f噪聲表征[J]. 劉宇安,莊奕琪,杜磊,蘇亞慧. 物理學(xué)報(bào). 2013(14)
[2]852nm半導(dǎo)體激光器量子阱設(shè)計(jì)與外延生長(zhǎng)[J]. 徐華偉,寧永強(qiáng),曾玉剛,張星,秦莉. 光學(xué)精密工程. 2013(03)
[3]基于1/f噪聲變化的pn結(jié)二極管輻射效應(yīng)退化機(jī)理研究[J]. 孫鵬,杜磊,何亮,陳文豪,劉玉棟,趙瑛. 物理學(xué)報(bào). 2012(12)
[4]基于輻照前1/f噪聲的金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管潛在缺陷退化模型[J]. 孫鵬,杜磊,陳文豪,何亮. 物理學(xué)報(bào). 2012(06)
[5]光電耦合器電離輻射損傷噪聲相關(guān)性模型[J]. 林麗艷,杜磊,包軍林,何亮. 電子科技. 2010(03)
[6]低偏置電流下大功率半導(dǎo)體激光器低頻電噪聲特性[J]. 郜峰利,郭樹(shù)旭,曹軍勝,張爽,于思瑤. 光電子.激光. 2008(04)
[7]大功率半導(dǎo)體激光器加速壽命測(cè)試方法[J]. 榮寶輝,王曉燕,安振峰,仲琳,陳國(guó)鷹,張存善. 半導(dǎo)體技術(shù). 2008(04)
[8]發(fā)光二極管可靠性的噪聲表征[J]. 胡瑾,杜磊,莊奕琪,包軍林,周江. 物理學(xué)報(bào). 2006(03)
[9]GaAlAs紅外發(fā)光二極管功率老化對(duì)其1/f噪聲特性的影響[J]. 包軍林,莊奕琪,杜磊,馬仲發(fā),李偉華,李聰. 紅外與毫米波學(xué)報(bào). 2006(01)
[10]寬范圍偏置電流下的GaAlAs紅外發(fā)光二極管1/f噪聲特性(英文)[J]. 包軍林,莊奕琪,杜磊,胡瑾. 光子學(xué)報(bào). 2005(08)
本文編號(hào):3680100
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