Чарльз Х. Генри - Charles H. Henry

Чарльз Х. Генри
Чарльз Х. Генри
Родившийся(1937-05-06)6 мая 1937 г.
Чикаго, Иллинойс, Соединенные Штаты
Умер16 сентября 2016 г.(2016-09-16) (79 лет)
Образование
Научная карьера
УчрежденияBell Laboratories

Чарльз Х. Генри (6 мая 1937 - 16 сентября 2016) был американским физиком. Он родился в Чикаго, Иллинойс. Он получил РС. степень по физике в 1959 г. Чикагский университет, а Кандидат наук. степень по физике в 1965 г. Университет Иллинойса, под руководством Чарли Слихтер. В марте 2008 года он был упомянут в статье в Physics Illinois News,[1] публикация физического факультета Иллинойского университета.

Вся профессиональная карьера Генри была проведена в области исследований Bell Laboratories в Мюррей Хилл, Нью-Джерси. Он присоединился к Bell Laboratories в 1965 году в качестве члена технического персонала. С 1971 по 1975 год он был начальником отдела исследований полупроводниковой электроники. Он ушел из Lucent Technologies Bell Laboratories в 1997 году как заслуженный член технического персонала. Он опубликовал 133 технических статьи и получил 28 патентов, включая патент 1976 года, охватывающий то, что сейчас называется лазер с квантовой ямой.

На протяжении своей карьеры Генри работал в авангарде полупроводниковых оптических технологий и науки: светодиоды, полупроводниковые лазеры, и фотонные интегральные схемы. Он был изобретателем и экспериментатором, особенно интересовавшимся теорией, лежащей в основе полупроводниковых оптических устройств.[2]

Квантовые ямы

Идея квантовая яма пришла в голову Генри в конце 1972 года. Размышляя об оптических волноводах, Генри внезапно понял, что двойная гетероструктура представляет собой волновод для электронов, и что гетероструктура с тонким центральным активным слоем будет иметь дискретные электронные моды. Позднее такая гетероструктура получила название квантовая яма, а моды - электронные состояния квантовой ямы.[3]

Генри далее понял, что эти дискретные электронные состояния могут сильно изменить край оптического поглощения полупроводника. Вместо того чтобы поглощение представляло собой плавную кривую, резко возрастающую с увеличением оптической энергии, оно состояло бы из серии ступеней.

В начале 1973 года он предложил Р. Динглу поискать эти ступеньки, и они наблюдались и сообщались в 1974 году в статье, которую пара написала вместе с В. Вигманном.[4]

После того, как эксперимент Дингла продемонстрировал реальность предсказанных Генри квантовых эффектов, Генри понял, что структура квантовой ямы изменит плотность состояний полупроводника и приведет к улучшению полупроводниковый лазер. Он также понял, что длину волны лазера можно изменить, просто изменив толщину тонких слоев квантовой ямы, тогда как в обычном лазере изменение длины волны требует изменения состава слоя.

7 марта 1975 года Генри и Дингл подали патент под названием «Квантовые эффекты в лазерах на гетероструктурах», который был выдан 21 сентября 1976 года.[5] История происхождения лазер с квантовой ямой сказал Генри в предисловии к Лазеры на квантовых ямахпод редакцией Питера С. Зори-младшего (1993).[6]

Прочие достижения

В дополнение к его основополагающей работе по квантовым ямам и изобретению лазер с квантовой ямой, Генри внес значительный вклад в понимание шумовых свойств полупроводниковые лазеры. В широко цитируемой статье 1982 года он впервые ввел «альфа-параметр» М. Лакса в физику полупроводниковых лазеров и использовал его, чтобы объяснить, почему ширина линии полупроводникового лазера примерно в 50 раз больше, чем предсказывается теорией Шавлоу и Townes.[7] Альфа-параметр, также известный как "фактор Генри",[8] остается основным свойством лазера, которое помогает понять различные особенности поведения полупроводникового лазера.

В начале своей карьеры Генри определил источник излучения красного света в фосфид галлия Светодиоды. В 1968 году он и его коллеги сообщили, что красное свечение возникает из-за пары электрон-дырка, связанной с ближайшей соседней донорно-акцепторной парой, состоящей из цинка и кислорода.[9] Впоследствии были произведены красные и зеленые светодиоды из GaP, которые использовались в качестве индикаторных ламп в различных приложениях.

Начиная с середины 80-х годов Генри (совместно с Р. Ф. Казариновым) инициировал новую фотонная интегральная схема технология на основе кремнеземных волноводов, изготовленных на кремниевых пластинах.[10] Решетка волноводного массива маршрутизаторы, изобретенные C. Dragone, были изготовлены по этой технологии и использовались для мультиплексирование с разделением по длине волны, одновременная передача оптических сигналов на разных длинах волн по одному оптоволокно.

Генри вернулся к физике квантовый шум в 1996 году. Вместе с Казариновым он опубликовал «Квантовый шум в фотонике» (Rev. Mod. Phys. 68, 801–853 [1996]), в котором объясняется физическая природа шума в оптических коммуникациях. Основные уравнения, описывающие шумовые явления, были выведены из первых принципов и применены к конкретным примерам.[11]

Награды и отличия

Генри был членом Американского физического общества, Института инженеров по электротехнике и электронике и Американской ассоциации развития науки, а также членом Sigma Xi.

Генри получил премию Мортона (1999, IEEE), Премия Чарльза Харда Таунса (1999 г., Оптическое общество Америки) и приз за промышленное применение физики (2001 г., Американский институт физики). Он был награжден премией выпускников за выдающиеся заслуги перед инженерным колледжем Иллинойского университета (2001 г.).

В сентябре 2012 года Генри был занесен в Зал инженерной славы Университета Иллинойса.[12]

Рекомендации

  1. ^ Статья, Physics Illinois News, 2008.
  2. ^ "Некролог Чарльза Х. Генри в газете The News & Observer". legacy.com. Получено 20 сентября 2016.
  3. ^ Название квантовая яма было введено в физику полупроводниковых лазеров в конце 1970-х годов в работах Н. Холоняка и его учеников.
  4. ^ Р. Дингл, В. Вигманн и К. Х. Генри, «Квантовые состояния ограниченных носителей в очень тонких гетероструктурах AlxGa (1 – x) As-GaAs-AlxGa (1 – x) As», Phys. Rev. Lett. 33, 827 (1974).
  5. ^ Патент США № 3982207, поданный 7 марта 1975 г., выдан 21 сентября 1976 г. «Квантовые эффекты в лазерах на гетероструктурах»; изобретатели Раймонд Дингл и Чарльз Ховард Генри.
  6. ^ Чарльз Х. Генри, Предисловие, «Происхождение квантовых ям и лазера с квантовыми ямами», в Лазеры на квантовых ямах, изд. Питер С. Зори младший (Сан-Диего, Калифорния, Academic Press, 1993), из серии Квантовая электроника - принципы и приложения, ISBN  0-12-781890-1.
  7. ^ C.H. Генри, "Теория ширины линии полупроводниковых лазеров", IEEE J.Quant. Электрон. QE-18, 259 (1982)
  8. ^ Р. Пашотта. «Фактор увеличения ширины линии». Энциклопедия лазерной физики и техники. Получено 24 сентября 2016.
  9. ^ C.H. Генри, П.Дж. Дин и Дж.Д. Катберт, "Новая люминесценция красной пары из GaP", Phys. Ред. 166, 754 (1968).
  10. ^ Пересмотрено в гл. 8, "Кремниевая оптическая технология волноводов", Юань П. Ли и Чарльз Х. Генри, 319, в Optical Fiber Telecommunications IIIB, ed. автор: I.P. Каминов, Т. Кох (Сан-Диего, Калифорния, Academic Press, 1997).
  11. ^ Чарльз Х. Генри и Рудольф Ф. Казаринов, "Квантовый шум в фотонике". Ред. Мод. Phys. 68, 801 (1996).
  12. ^ «Инженерное дело в Иллинойсе». illinois.edu. В архиве из оригинала 5 февраля 2014 г.. Получено 20 сентября 2016.