硅基PMMA/SiO2-ZrO2有机-无机复合光波导的制备研究

构建了一种硅基PMMA/SiO2-ZrO2有机-无机复合光波导结构,采用溶胶-凝胶法在硅基底上制备厚度约17μm的PMMA薄膜作为包层材料,在硅基PMMA上制备了具有紫外感光性的SiO2-ZrO2基有机-无机复合芯层薄膜.测得PMMA和SiO2-ZrO2基复合薄膜在光纤常用通讯窗口0.85,1.31,1.55μm波长附近的折射率差比δ分别为4.81%,4.55%,4.50%.利用芯层材料自身的感光性,结合紫外辐照技术,制备了硅基PMMA/SiO2-ZrO2基有机-无机复合光波导阵列图形,其最小宽度约25μm,厚度约5μm,图形规整、边缘清晰.通光实验表明该波导能够将波长1.53~1.55μm的光限制在波导内,实现光的传输和分束.     

GaAlAs高功率短波长超辐射集成光源

为解决超射辐射发光管输出功率低的问题,利用半导体锥形光放大器对超辐射光加以放大,并采用直接耦合方式将超辐射发光管与半导体锥形光放大器进行单片集成,器件初步采用了ＧａＡｌＡｓＳＱＷ双异质结和氧化物条形增益波导结构,实验结果表明,该器件的锥形放大器可将超辐射发光管发出的光放大２２ｄＢ,在脉冲条件下超辐射输出功率达５８０ｍＷ。     

Nd:YAG调Q脉冲泵浦的Cr4+:Mg2SiO4激光器

采用Nd∶YAG调Q激光器输出的1.06μm光脉冲泵浦掺铬镁橄榄石(Cr4 ∶Mg2SiO4)晶体,实现Cr4 ∶Mg2SiO4激光器的增益开关运转.Cr4 ∶Mg2SiO4在46 mJ的泵浦能量下,输出激光脉冲的中心波长约为1.22μm,能量和脉宽分别为4.8 mJ和8.2 ns,其光-光转换效率达到12%.同时,研究激光器的光-光转换效率随聚焦透镜焦距的变化特性.     

量子点半导体光放大器的自发辐射特性研究

从导带、价带和浸润层的能级跃迁出发,采用分段模型对量子点半导体光放大器的增益和自发辐射进行了数值研究．物理模型包括自发辐射行波方程和各能级栽流子与光子数速率方程．经过大量数值计算,得到基态电子占用概率随注入光脉冲的变化,以及增益动态过程（饱和与恢复）和输出光脉冲的时域波形畸变．进一步研究了量子点光放大器自发辐射谱和增益平坦性,结果表明自发辐射功率随输入信号功率增大而减小,引入合适的钳制光,可在20nm带宽内获得小于0．3dB的增益平坦度,或者40nm带宽内小于1．0dB．     

基于加载条形光波导结构的聚合物热光开关

为解决有机/ 无机杂化材料薄膜厚度较薄且难加工等问题, 设计并制作了一种基于加载条形光波导结构 的 MZI(Mach-Zehnder Interferometer)型快速、 低功耗热光开关器件。 聚合物材料具有较低的热导率和较大的热 光系数, 能有效降低器件的功耗, 以热导率相对较大的 SiO 2 的衬底作为下包层, 可有效加快器件响应时间。 采用热光系数较大的有机/ 无机杂化材料 DR1/ SiO 2 -TiO 2 作为波导芯层, 以聚甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸环 氧丙酯的共聚物(P(MMA-GMA): Poly-Methyl-Methacrylate-Glycicly-Methacrylate)作为加载条波导, 以聚甲基丙 烯酸甲酯(PMMA: Polymethyl Methacrylate)作为波导上包层, 设计了热光开关器件。 采用 COMSOL 软件模拟了 器件的光场和热场分布, 采用微加工工艺并结合光漂白技术进行了开关器件的制备。 并在 1 550 nm 工作波长 下测试开关器件的性能。 可在缩短器件响应时间的同时降低器件的功耗, 驱动功率为 9. 2 mW, 消光比为 21. 2 dB, 开关的上升、 下降时间分别为 152. 8 滋s 和 180. 0 滋s。     

分布放大传输系统中具有随机变化参数的明孤子传输稳定性分析

1引言由于在未来大容量、长距离、高码率通信存在广泛的应用前景,以光孤子脉冲作为信息载体的全光通信已成为光通信科学研究的焦点。[1]光孤子脉冲在光纤中传输时,需要用放大器来补偿光纤损耗,而在补偿光纤损耗的同时,也产生和放大了放大器自发辐射（ASE）噪声,引起了光孤子频率随机走移,限制光孤子长距离通信容量（G－H效应）[2,3]。在光孤子传输系统用于通信时,随机扰动是孤子通信系统中不可避免的、普遍存在的重要现象,例如,随机增益、随机色散对孤子传输系统产生不良影响,增大了光孤子脉冲到达时间科动,降低了系统的通信容…     

电场辅助K+-Na+交换玻璃光波导的制作与优化

在激光玻璃中使用电场辅助K+ Na+离子交换法制作了平板光波导,发现实验结果与以往电压-时间乘积经验公式计算结果之间存在较大误差.不能忽略空间电荷分布产生内电场效应的影响,并将以往经验公式中的辅加电压项用辅加电压与玻璃内电场之差代替,使用改进后的理论模型计算的不同辅加电压范围和交换时间下的光波导扩散深度与实验数据一致.     

RuO2/Pt复合电极对BST梯度薄膜介电性能的影响

采用直流磁控溅射方法在Ti／SiO2／Si（100）衬底上制备RuO2／Pt复合电极,研究在复合电极上沉积的BST薄膜的微观结构及其对BST梯度薄膜电学性能的影响．实验结果表明：沉积在RuO2／Pt复合电极上的BST梯度薄膜在测试频率为100kHz时,介电常数为324．8,介电损耗为0．0189在75kV／cm外电场下漏电流密度为1．29×10^-6A／cm^2;在Pt电极和RuO2／Pt复合电极上分别制备的BST薄膜的介电损耗和漏电流基本上相似,没有太大的区别．但在375kV／cm外电场下RuO2／Pt复合电极上沉积的BST的介电调谐率为31．2％,比直接沉积在Pt上的BST的介电调谐率高7．4％,显示出较好的C—V特性．     

掺Yb双包层脉冲光纤放大器的研究

本文从理论上对掺Yb双包层光纤放大器进行了分析,数值计算了稳态时上能级粒子数和放大自发辐射的分布,能量饱和时间以及单个脉冲经过放大后的波形。实验中采用脉冲泵浦方式对低重频方波信号进行放大,得到了较为理想的输出。     

16.1 W输出1 064 nm连续单频光纤放大器的实验研究

以976 nm光纤输出半导体激光器为抽运源,采用掺镱双包层光纤,对单块非平面环形腔激光器(NPRO)产生的1 064 nm连续单频信号光进行放大. 当入纤抽运光功率49.6 W,信号光功率200 mW时,由10 m长的增益光纤获得了最高功率16.1 W的连续单频激光输出. 采用不同长度的增益光纤进行对比实验,分析了在一定的抽运光功率和信号光功率条件下,光纤长度对放大输出功率的影响. 研究了放大器的输出光谱特性,分析了信号光对光纤中放大自发辐射的抑制情况. 用F-P频谱分析仪对放大前后的频谱进行测量,证实放大器实现了单频放大.     

外场下SnO分子结构和特性研究

对Ｓｎ原子采用ＳＤＢ-ｃｃ-ｐＶＴＺ基组,Ｏ原子采用 ６-３１１＋＋Ｇ基组,利用密度泛函中的 Ｂ３Ｐ８６方法对 ＳｎＯ分子的基态结构进行了优化计算,并研究了外场对 ＳｎＯ基态分子的键长、总能、电荷布居分布、能级分布、电偶极矩、谐振频率和红外谱强度的影响。并利用杂化密度泛函理论（ＣＩＳ ＤＦＴ）方法研究了外电场对 ＳｎＯ分子由基态到前 ６个单重激发态跃迁规律的影响。结果表明,在所加电场范围内,随着正向电场 Ｆ的逐渐增大,基态分子的键长 Ｒｅ先减小后增大,在 Ｆ＝００４ａ．ｕ．时取得最小值 ０１７９６ｎｍ;总能先增大后减小,其在 Ｆ＝００３ａ．ｕ．时取得最大值 －２１４４８３９６ｅＶ;电偶极矩则先减小后增大,在 Ｆ＝００３ａ．ｕ．时取得最小值 ０２１２４Ｄｅｂｙｅ;ＳｎＯ基态分子的最高已占据轨道（ＨＯＭＯ）能量 ＥＨ和谐振频率逐渐增大;红外光谱强度、分子的最低未占空轨道（ＬＵＭＯ）能量ＥＬ和能隙 Ｅｇ则逐渐减小。外电场的大小与方向对跃迁电偶极矩、跃迁波长、激发能和振子强度均有很大影响。     

双电子体系(H_2O)_(12)~(2-)的结构及额外电子定位研究

采用密度泛函结合对称性破损(DFT-UBS)方法研究了水分子团簇(H_2O)_(12)~(2-)双电子体系的结构、稳定性及电场诱导下的额外电子定位。计算显示(H_2O)_(12)~(2-)的两种结构(1和2)都以单态为稳定态,其中2是独特的开壳型单态双自由基,其两个自由基电子(HOMO(α)和(β))分居于分子的两端。在外电场(0.0033≤Fz≤0.0256 au)的诱导下,一端的自由基电子可以迁移到另一电子一端而不明显改变体系的单态双自由基特征。     

麦克斯韦方程组的研究

库伦电场强度E＆（=q＆／4丌Er。）与外电源的直流电场强度E大不相同。麦克斯韦方程组由四个方程式组成，其中divD=10和curlH=．厂＋aD／at中的D是不相同的。前者为库伦电位移D4（一g4／4ar。），它与电介质的电容率￡无关；后者仅仅为真空媒质中的电通密度D。（=e。E），它与非稳态外直流电源的脉动电场成份有关。把两种不同的D和D。不加区分地捏合在一起，统一用D来表示是不妥的。此方程组的内在矛盾仍然直接影响着如何来定义当代的（绝对）电容率。（绝对）电容率的定义是根椐D=匝呢？还是D自=eE。当代（绝对）电容率的定义需要修改。divD=p和curlH=．，＋aD／at也需要分别找到它们自身应有的表达式。     

复相多铁材料中电场调控自旋的翻转

电场调控的自旋翻转因在低能耗高密度的新型存储器件中有巨大的应用潜力而受到人们的广泛关注.在复相多铁材料中,利用磁电耦合效应有可能实现电场调控自旋的翻转.我们在CoPt/PMN-PT异质结中,利用电场调控矫顽力的变化,实现了电场调控自旋的翻转.在铁磁形状记忆合金Mn-Ni-Sn与0.7Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.3PbTiO3组成的复合材料中,通过电场调控交换偏置场的变化,无需偏置磁场就可以实现电场调控自旋的翻转.     

法拉第广义电容率定义的研究

外电源给予的直流电场强度E的规则D=εE不同于库伦电场强度E库的规则D库=εE库。E=E库的混合规则D(=D库)=εE给(绝对)电容率ε的定义提供了依据。E=E库式子不能成立,D(=D库)=εE式子也不能成立。所以当今电介质的(绝对)电容率ε定义必须修改。当初法拉第电容率的定义是在直流电场下发现的。这一发现与库伦电场无关。法拉第电容率定义的特征可用D(=εE)与ε成正比来表示。D0=ε0E,D=εE,D?=ε?E~和[Dij]=[εij]E都是法拉第广义电容率定义的依据。用法拉第广义电容率的定义去替代IEC 60050 121出版物的(绝对)电容率定义符合了历史发展的必然趋势。最后本文还对交变库伦电场的问题进行了探讨。     

ASE-GC法测定土壤中18种有机磷农药

］研究了利用加速溶剂萃取—双塔双柱气相色谱法（ASE-GC）分析土壤中的18种有机磷农药（OPPs）.结果表明:加速溶剂萃取对18种目标化合物萃取回收率达到82%～98%,单个样品萃取时间约15 min,方法快速;双塔双柱气相色谱法测定土壤中18种目标化合物样品测试时间约40 min,18种化合物检出限在0.282~1.05 μg/kg之间,各化合物校准曲线的相关系数在0.9979~0.9999之间,双柱确认的相对偏差在-2.0%~2.0%之间     

介质中的电磁能量密度及其损耗

以电磁场理论为基础,从场与介质相互作用的角度详细分析了介质中电（磁）场能量密度的物理意义,将介质中的电磁能量密度分解为电（磁）场能量密度和介质的极（磁）化能量密度.极（磁）化能量密度决定于极（磁）化强度和外场强度.在交变电（磁）场中产生电磁能量损耗的物理机制是,由于非线性介质中的各种阻尼作用,电（磁）偶极矩跟不上外场的变化而出现弛豫损耗,电磁能量被损耗转换为热能.利用极（磁）化能量密度公式导出在简谐交变外场中电磁能量损耗的平均功率密度表达式,该损耗功率密度与介质的相对介电常数（磁导率）的虚部、外场频率和场强的平方成正比.电磁能量密度时变值分解为场能时变值、极（磁）化能时变值和电磁损耗时变值.     

青海大通地区一次罕见的大到暴雨过程分析

2013年8月21日,青海西宁大通县桥头镇出现了创历史极值的大暴雨天气过程,此次暴雨的降水空间集中,降水量大,实为罕见.利用常规天气图实况资料、NCEP分析场资料、多普勒雷达探测资料进行分析,结果表明:(1)副热带高压稳定维持,引导西南暖湿气流北上,新疆脊前下滑的短波槽携带冷空气南下,冷暖空气在青海东北部交绥,为大通特大暴雨提供了有利的环流条件.(2)暴雨发生过程中有强盛的水汽输送和水汽通量输送;暴雨区水汽的辐合以及暴雨发生前大气热力不稳定为暴雨的发生提供了条件.(3)对流云团在东移南压过程中依次经过大通县城,表现为列车效应,并对应此次最大小时降雨量.径向速度场在大通地区存在着风场辐合,这种形式对本次强降水的持续提供了有利的动力条件;VIL数值的大小很好的反映了降水强度,VIL的大小、影响范围和移动方向对应降水强度、发展及消亡;雷达降水量图对本次强降水过程的降水量及落区有一定指示意义.     

H03+:Ba0.8Sr0.2Ti03纳米粉体的光谱性质研究

采用溶胶-凝胶法制备Ho3+:Ba0.8Sr0.2TiO3 (BST)纳米粉体.根据Judd-Ofelt理论对纳米粉体的吸收光谱进行拟合,得到晶体场强度参数Ω2、Ω4和Ω6分别为0.229×10-20、0.515×10-20和0.761×10-20cm2,并系统计算Ho3+各能级跃迁的振子强度、自发辐射跃迁几率、荧光分...     

系列Mn(Ⅱ)配合物的光电性能研究

采用水热方法合成了2个Mn(Ⅱ)配合物[Mn(pzdc)( H2O)2]n(1)(H2pzdc=3,5-吡唑二羧酸),[Mn(phen)(pdc)(H2O)2] · H2O(2)(H2pdc=2,5-吡啶二羧酸),通过单晶X-射线衍射确定了配合物的晶体结构.结构分析表明,配合物1属于单斜晶系,P21/c空间群,在晶体中,中心金属Mn(Ⅱ)离子为6配位,是以3,5-吡唑二羧酸为桥连接起来的具有1D无限结构的配位聚合物;配合物2属于三斜晶系,P-1空间群,在晶体中,中心金属Mn(Ⅱ)离子为6配位,是单核结构,氢键将其连接成具有2D结构的配位超分子.在室温下对配合物的IR和UV-Vis-NIR吸收光谱进行了测定和分析指认.而且利用表面光电压光谱研究了配合物的表面光伏性能.结果表明,配合物1和2在300～500 nm范围内呈现出正的光伏响应.并且随着Mn(Ⅱ)离子配位环境不同,光伏响应带数目和强度也明显不同.