氢热处理绝缘体表面对金属-绝缘体-金属开关器件I-V特性的影响

在氢气气氛下对绝缘体表面进行热处理提高金属-绝缘体-金属（MIM）器件的I-V特性曲线的对称性,简化了该器件的制作工艺,并探讨底电极掺氮对MIM器件I-V特性曲线的影响,用n-n--n能带模型对MIM器件的I-V特性曲线对称性加以解释．     

金属-有机-金属电激发表面等离激元器件

在p型硅衬底上, 制备了金属-有机-金属(metal-organic-metal, MOM)电激发表面等离激元器件。器件结构是p-Si/Au/V₂O₅/NPB/Alq₃:DCM/Sm/Au, 掺杂DCM的Alq₃为发光层。高倍显微镜下, 器件侧面发光图像显示, 绝大部分光被限制在双金层结构波导中传播。采用微区共焦拉曼光谱仪, 分别测量了侧面出射的非偏振模式、TM模式和TE模式电致发光谱。TM模式强度约为TE模式强度的2倍。分析认为, 具有TM偏振特性的表面等离激元(surface plasmon polariton, SPP)在侧面电致发光中起重要作用。 发光体的能量耗散谱表明SPP模式能量约占总能量65%。利用时域有限差分法(finite-different time-domain, FDTD)对简化结构进行模拟, 得到了泄漏模和SPP模式的二维电场强度分布。     

凹槽导体上的表面等离激元SPPs传输特性研究

紫外段的光波从空气里入射到导体上,除部分光被反射,导体同时也对光波进行了宽带吸收而产生溅射的表面等离激元SPPs, SPPs在导体表面产生了亚波长约束可形成强电场,其有超衍射、敏感传播面上的细微变化、磁响应增强等特色性能.文章采用Maxwell电磁场方程组,对紫外段光波在导体传播面上产生的等离激元SPPs机制、刻有一维周期凹槽导体上的微波段SPPs传输色散特性,进行了推导、计算,仿真出三维凹槽同轴波导的场分布,得出了在符合波矢匹配条件下,可把微波段的导行电磁波,通过波导的亚波长周期凹槽转化成SPPs传输.     

利用非对称双面金属光栅电极提高OLED光导出率的模拟研究

提出利用非对称双面金属光栅电极提高有机电致发光器件(OLED)的光导出效率,采用时域有限差分(FDTD)电磁场模拟仿真软件详细研究了OLED中表面等离子体激元的激发和耦合传输的物理规律和物理机制,计算和分析了非对称双面光栅电极的周期、槽宽、入射光的入射角等与OLED光导出率之间的关系,通过设计优化非对称金属光栅电极结构...     

金属-有机-金属电激发表面等离激元器件

在p型硅衬底上,制备了金属有机金属(metal-organic-metal,MOM)电激发表面等离激元器件。器件结构是p-Si/Au/V2O5/NPB/Alq3:DCM/Sm/Au,掺杂DCM的Alq3为发光层。高倍显微镜下,器件侧面发光图像显示,绝大部分光被限制在双金层结构波导中传播。采用微区共焦拉曼光谱仪,分别测量了侧面出射的非偏振模式、TM模式和TE模式电致发光谱。TM模式强度约为TE模式强度的2倍。分析认为,具有TM偏振特性的表面等离激元(surface plasmon polariton,SPP)在侧面电致发光中起重要作用。发光体的能量耗散谱表明SPP模式能量约占总能量65%。利用时域有限差分法(finite-different time-domain,FDTD)对简化结构进行模拟,得到了泄漏模和SPP模式的二维电场强度分布。     

基于金属-介质-金属阵列的折射率传感(英文)

提出一种基于金属-介质-金属阵列结构折射率传感器.在可见光及近红外光区域内,由于表面等离子效应,入射波在特定频率时可以通过一个无缝的金,在80 nm厚的金膜上可以得到近100%的透射率.仿真结果表明传感器对周围液体的折射率变化也很敏感,这些发现可以得出一个新的、简化的替代方法,使传感器更加小型化.     

金属矿井超宽带无线传感器网络路径损耗模型的研究

路径损耗模型对于分析无线信道的可用性具有重要意义,而信号的传播环境是影响无线通信系统性能的关键因素之一.结合电磁波的传播理论,在分析电磁波在金属矿井下传输时所存在的固有损耗与附加损耗的基础上,建立了矿井超宽带无线传感器网络路径损耗模型,并进行了仿真验证.结果表明,该模型能够较准确地预测出无线信号在金属矿井下传输情况,对于无线网络的规划等具有重要的指导作用.     

基于金属光栅的谐振腔光增强现象的研究

设计了一种基于金属光栅的谐振腔,光栅的单元结构为三角形。利用时域有限差分(FDTD)方法对此结构进行了仿真,研究了光栅的周期、三角形的角度和谐振腔长度等参数对光增强性能的影响。利用SPPs的激发理论和Fabry-Perot效应理论对这种增强现象进行了理论分析,结果表明这种新型结构的谐振腔对特定波长的光具有增强效应。     

离子聚合物-金属复合材料模糊PID控制方法研究

文章针对离子聚合物-金属复合材料(ionic polymer metal composite,IPMC)的松弛效应,将模糊控制与PID控制相结合设计了模糊PID控制器,实现了其PID的参数自整定功能;采用Matlab/Simulink分别对模糊PID控制系统和常规PID控制系统进行仿真,仿真结果表明,模糊PID控制系统响应时间为0.2 s,远小于常规PID控制系统的1.5 s,模糊PID控制系统的最大超调量比常规PID控制系统降低了74.5%,稳态误差降低了65.6%;采用STC51单片机对模糊PID控制系统和常规PID控制系统进行了IPMC末端输出位移控制实验,结果表明模糊PID控制系统的最大超调量比常规PID控制系统降低了77%,稳态误差降低了49%。该文设计的模糊PID控制系统对IPMC末端输出位移的控制效果比常规PID控制系统有了显著改进,对IPMC材料的应用具有较为重要的促进作用。     

人工神经网络技术在带通滤波器设计中的应用

一、引言 基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide,SIW)的概念最初来源于NRD(Nonradiative dielectric)波导.SIW的基本结构为:介质板的上下两个面均接地,并且沿着导波传播方向有两列金属圆柱以均匀间隔分布,电磁波就被限制在这两列金属圆柱之间传播.Ke.Wu等人在NRD波导的基础上提出SIW概念,实际上也是一种周期结构,该结构具有无辐射、功率容量大和低损耗等优点,但是最大的优点却在于易集成,这为将来在微波集成电路中的应用做出了极有意义的开拓.     

高衍射效率金属介质膜光栅的设计及性能分析

基于严格耦合波理论,分析了金属介质膜光栅的衍射性能,以-1级衍射效率为评价函数,研究了表面浮雕结构分别为HfO2和Si O2材料的金属介质膜光栅,获得衍射效率优于99%的结构参数。数值计算表明,当顶层光栅结构为HfO2和Si O2的槽深分别为80nm和225 nm时,在1 053 nm处获得接近100%的衍射效率。     

Channel plasmon subwavelength waveguide components including interferometers and ring resonators

Photonic components are superior to electronic ones in terms of operational bandwidth, but the diffraction limit of light poses a significant challenge to the miniaturization and high-density integration of optical circuits. The main approach to circumvent this problem is to exploit the hybrid nature of surface plasmon polaritons (SPPs), which are light waves coupled to free electron oscillations in a metal that can be laterally confined below the diffraction limit using subwavelength metal structures. However, the simultaneous realization of strong confinement and a propagation loss sufficiently low for practical applications has long been out of reach. Channel SPP modes--channel plasmon polaritons (CPPs)--are electromagnetic waves that are bound to and propagate along the bottom of V-shaped grooves milled in a metal film. They are expected to exhibit useful subwavelength confinement, relatively low propagation loss, single-mode operation and efficient transmission around sharp bends. Our previous experiments showed that CPPs do exist and that they propagate over tens of micrometres along straight subwavelength grooves. Here we report the design, fabrication and characterization of CPP-based subwavelength waveguide components operating at telecom wavelengths: Y-splitters, Mach-Zehnder interferometers and waveguide-ring resonators. We demonstrate that CPP guides can indeed be used for large-angle bending and splitting of radiation, thereby enabling the realization of ultracompact plasmonic components and paving the way for a new class of integrated optical circuits.     

亚波长十字型MIM等离子波导滤波器

运用时域有限差分方法(FDTD)方法数值研究了一种亚波长十字型金属—绝缘体—金属(MIM)等离子波导结构的透射属性.结果表明该结构的透射极小值与十字型切口的长度密切相关,表现出良好的滤波性质.十字型切口被直MIM等离子波导分为上下两段,每一段独立构成一个驻波谐振腔.当各段长度独立满足驻波谐振条件时,该结构均会产生透射极小值.     

Y-shaped beam splitter by graded structure design in a photonic crystal

We propose a method to bend a self-collimated beam in a photonic crystal. The beam bending relies on the gradual variation of the constitutive parameters of the photonic crystal. A new Y-shaped beam splitter is designed with a composite structure constructed using two graded photonic crystals. We demonstrate that the incident beam is divided into two output beams by the designed splitter. The power ratio of the two beams can be adjusted easily by changing the location of the input beam.     

空圆形隧道中电磁波的传播特性

给出了空圆形隧道中电磁波传播的衰减率计算公式及波模方程,采用数值分析的方法求解了波模方程,得出的主要结论有：采用传统的金属波导的处理方法在隧道的电导率较高时得到的电磁波衰减率是正确的：频率越高,空圆形隧道中的电磁波的衰减率越小;隧道半径越大,越有利于电磁波的传播;对于IE波模,隧道的介电常数和磁导率的变化对电磁波衰减率变化的影响不大,对于TM波模,隧道的介电常数或磁导率越大,电磁波衰减率越大。     

一维周期金属栅的电磁特性

采用模量匹配法研究了一维周期金属栅的电磁特性，获得了各场量的表示式．反射系数的计算结果表明，对于一定波长范围的电磁波，通过适当选择微结构的几何参数和反射系数可以得到很大的抑制，而这种结构对红外光却是全反射的     

二维双原子正方晶格振动的色散关系

利用晶格动力学理论推导了二维双原子正方晶格振动的色散关系表达式,得到第一布里渊区中沿Γ-X、Γ-M和X-M 3种对称方向的声子色散曲线,每一对称方向有四支格波,即两支声学波和两支光学波.讨论了原子质量和次近邻原子间作用对色散关系的影响,结果表明:当两原子质量相等时,3个对称方向的声学波与光学波间无频隙;当两原子质量不等时,声学波与光学波间出现频隙.计及次近邻原子间作用,对Γ点声子频率的大小和简并不影响,两声学模频率为零、两光学模频率简并;对X点声子频率的简并也无影响,但相应频率增大;使M点声子频率的简并度降低,高频声学和光学声子的频率增大,而低频声学和光学声子的频率不变;沿Γ-X方向四支格波仍是非简并的,对应的频率增大,但都表现出色散性;沿Γ-M和X-M方向简并格波的简并度消失,除Γ-M方向低频声学支和光学支频率不变之外,其他格波声子的频率都增大,并且四支格波都表现出色散性.     

Emission characteristics of surface second-order metal grating distributed feedback semiconductor lasers

To obtain high-power semiconductor lasers with stable operation in a single longitudinal mode and improve the characteristics of the output beam,an end-emitting surface second-order metal grating distributed feedback(DFB) laser emitting at around 940 nm is fabricated.The characteristics of the uncoated devices with and without gratings are tested under room temperature continuous-wave conditions without any temperature-control device and compared.The devices with gratings achieve high powers of up to 385 mW/facet and a small lateral far-field angle of 2.7° at 1.5 A,have only 4.13 nm/A wavelength-shift,and 0.09 nm spectral linewidth at 600 mA,and operate in a stable longitudinal mode.Devices without gratings operate in multimode,with a larger lateral far-field angle(7.3°) and spectral linewidth(1.3 nm),although with higher output powers.Because of the integration of second-order metal gratings and their very high coupling capability,the output beam quality is improved greatly,the lasing wavelength is stable and varies slowly with changes in injection current,while the spectrum is narrowed dramatically,and the far-field angles are greatly reduced.This opens the way for the realization of watt-scale power broad-stripe(>100 μm) surface second-order metal grating end and surface-emitting DFB lasers and arrays with single frequency,single mode operation and high output beam quality.     

基于CCCⅡ±和OTA的频率可调谐多功能电流模式滤波器

提出一种结构简单的新型多功能有源滤波器。该电路由2个CCCⅡ±,1个OTA和2个接地电容组成,只需1个输入端,选择不同的输出端口,能够实现低通、高通、带通、带阻、全通5个滤波功能。调整CCCⅡ±以及OTA的偏置电流和电容值,能够改变特征参数,设计的电路频率可调谐并且具有很低的灵敏度。最后对实际电路,进行了PSpice仿真,结果表明所提出的电路方案正确有效。     

煤矿井下无线通信传输信号最佳频率选择

研究了频率对井下电磁波传输特性的影响,采用金属波导法分析了圆形、拱形及弯曲隧道中电磁波的传输特性并给出衰减率近似公式,得出主要结论：在圆形和拱形隧道中,频率越高,衰减率越小,越有利于电磁波的传播：在弯曲隧道中,频率越高,衰减率越大,不利于电磁波的传播;通过特性曲线与井下实验数据相比较得出在900MHz左右为井下无线通信系统传输信号最佳频段。