可视化Fe_3O_4超顺磁性光子晶体的制备

利用纳米磁性微球技术同光子晶体技术相结合构建一种可视化光子晶体材料.采用化学高温水热法制备Fe_3O_4@PSSMA纳米磁球,利用St?ber法在Fe_3O_4@PSSMA纳米磁球外包覆一层SiO_2,制备出超顺磁性纳米微球Fe_3O_4@PSSMA@SiO_2,并利用外加磁场将该磁性纳米微球组装成可视化光子晶体.     

SiO2微球非密堆积FCC结构光子晶体的制备与表征

利用改进的垂直沉积法、 高温烧结技术和HF酸刻蚀技术, 制备了SiO²微球密堆积结构和非密堆积结构的光子晶体; 利用扫描电子显微镜（SEM）, 观察并比较了二者的结构特点. 通过反射光谱测量和光子带隙计算的比较, 表明非密堆积的SiO²微球光子晶体结构比密堆积的SiO²微球光子晶体结构在L和X方向更易于开通光子带隙.      

羧基化聚苯乙烯微球的快速自组装

使用无皂乳液聚合制备出单分散羧基化聚苯乙烯微球,并自组装成胶体晶体阵列.采用FT-IR,DLS和Zeta电位分析对所用羧基化微球进行了表征;通过扫描电子显微镜观察了制得的胶体光子晶体表面形貌.实验结果和根据布拉格方程计算所得数据基本一致,证明该方法既可行又可靠.     

磁流体光子晶体微腔的磁场响应特性

提出了基于磁流体光子晶体的微腔,并对其形成过程进行了理论解释,进而研究了该微腔的传感特性,计算了其光透射特性.分析了薄膜厚度分别为6μm和0.94μm时磁流体光子晶体微腔的磁场响应特性.研究结果表明,随着外加磁场增加,这两种结构的光子晶体谐振峰中心波长分别蓝移了4.130μm和0.076μm;磁场响应的最大灵敏度分别为243 nm/m T和3.8 nm/m T.这种基于微腔的传感系统具有易调谐、制备简单,且灵敏度高等优点,为胶体光子晶体在传感领域的应用提供了新的思路.     

SiO2纳米粒子制备及自组装光学性能

运用溶胶一凝胶法制备了不同粒径单分散SiO2纳米微球,垂直沉积法制备了SiO2三维光子晶体薄膜．通过SEM研究了SiO2光子晶体的微观结构,探讨了薄膜内裂痕形成原因与克服办法．通过分光光度计测定了光子晶体的带隙位置,与理论计算相吻合．光子晶体带隙随着SiO2微球粒径增加带隙红移．     

光子晶体光纤压力信号检测

光子晶体光纤具有压力敏感性.分析了光子晶体光纤中光信号传播时相位随外界压力变化的关系,提出了一种测量光子晶体光纤传输信号的自动化系统.光子晶体光纤可广泛用于光纤传感系统中.     

垂直沉积法制备二氧化硅胶体晶体及其表征

利用垂直沉积法将单分散的二氧化硅胶体微球自组装生长为胶体晶体 ,并用扫描电子显微镜和紫外可见光分光光度计对其显微形貌和光学特性进行了表征 .结果表明二氧化硅微球有序堆积 ,自组装成胶体晶体 ,其结构为FCC密排结构 ,表面为FCC密排结构的 ( 1 1 1 )面 ;反射光谱还表明 ,所制备的胶体晶体的光子带隙位于可见光波段 .与重力沉淀等其他自组装方法相比 ,垂直沉积法制备胶体晶体具有能够用胶体微球粒径和胶体溶液浓度精确控制样品厚度等优点     

基于光子晶体微腔和光纤环形衰荡的微力传感器

提出一种基于光子晶体微腔的高灵敏度的微力测量方法.首先,提出一种M型结构的梁作为传感探头,使系统在受到微力作用时,仅有光子晶体微腔的空气孔折射率发生变化而引起谐振波长的漂移,极大地提高了传感器的线性度和测量范围.然后,对微纳环结构的光子晶体微腔结构进行优化设计,获得了品质因子高达7100的微腔.最后,选择合适的实验器件及其特性参数,搭建基于光纤环形衰荡的波长解调系统,实验结果表明该系统的波长解调灵敏度为90μs/nm,所设计的微力测量系统的灵敏度可达194.616μs/μN.     

全息技术实现光子晶体制作及在LED上的应用

阐述了全息技术实现制作光子晶体的机理,并采用3块点元全息图进行组合设计,制成含有3块相互对称分布的组合全息元件(CHE),利用CHE和一个空间滤波器构成一套制备大面积光子晶体的系统,使光子晶体的制备技术可能达到真正意义上的实用化.并对其在发光二极管上的应用作了初步探讨,将二维光子晶体置入GaN基蓝光LED的P区,使其发光效率提高为原来的1.35倍.     

基于虚拟仪器的晶体管特性测量系统

为了提高晶体管特性测量的操作简易性,利用虚拟仪器技术设计了一套晶体二极管和晶体三极管的特性测量系统.解决了测量的发生信号同步生成、电压数据同步采集、特性曲线直观显示等问题.文章主要介绍系统的框图结构、采集卡的接线方式、和信号的同步生成与采集.     

基于提高MEMS器件光取出率的环形光子晶体结构设计

光子晶体在通信、激光以及光子集成等方面有着广泛的应用前景。然而,由于传统圆形光子晶体微腔是一种形成偏振的结构,不能高效兼顾TE和TM电磁波,使其应用受到了限制。微机电系统MEMS由于其微小尺寸的限制,较难提高涉及到光学器件的光取出率。因此我们将光子晶体和光学微机电系统器件相结合,运用FDTD的方法,设计了一种无偏振环形光子晶体的结构,能够兼顾TE和TM电磁波,提高器件光取出率。经过结构优化,当环形光子晶体的周期在a=560 nm、内半径r=249 nm、外半径R=271 nm以及厚度d=410 nm时,发现在波长1 310 nm处存在光子禁带。成功实现了光子晶体表面在低损通信信道的共振,从理论上扩展了光学MEMS器件的应用范围。     

牵引变电所综合自动化系统中实时数据库技术

根据牵引变电所综合自动化系统的结构与特点,在分析实时数据和事务的特征基础上,提出了用DCOM技术实现内存数据库的访问接口及共享方法;采用多串口服务器、以太网及交换机等的连接实现通讯;设计了牵引变电所综合自动化系统的一个驻留内存的实时数据库,实现对变电所信息的共享,提供给调度、管理和流程等系统控制.     

基于向列相液晶缺陷的一维光子晶体可调滤波特性的研究

用传输矩阵方法研究了基于向列相液晶缺陷的一维光子晶体的滤波特性,模拟了电压、液晶厚度和双折射对光子晶体透射谱的影响.结果表明,通过外加电压的变化,很容易改变光子晶体透射峰的位置和透射率,液晶层厚度和双折射对透射率有很大影响.据此可设计出一种具有较窄的3dB带宽和较高透射率的电压可调光子晶体滤波器.     

胶态晶体模板法制备三维有序大孔钙钛矿锰材料

以单分散的聚苯乙烯(PS)胶态微球自组装得到三维有序排列的胶态晶体为模板,采用胶态晶体模板法制备出三维有序大孔(3DOM)的钙钛矿锰材料。利用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、紫外/可见/近红外分光光谱仪和X射线衍射仪等技术对PS微球的粒径分布、PS胶态晶体和3DOM材料的表面形貌、光谱性能和晶体结构等进行了测试。测试结果表明:合成的PS微球粒径大小非常均匀,自组装得到的胶态晶体模板形成面心立方密堆积结构,得到的3DOM材料形成三维空间网状结构,孔结构均匀;同时,制备的PS胶态晶体具有较好的光子禁带效应,3DOM材料已形成单相钙钛矿晶体结构。     

厚度递变结构一维光子晶体的缺陷模研究

光子晶体的许多应用与缺陷模相关,研究缺陷模可为光子器件的设计提供参考.利用传输矩阵法,研究了光波在包含掺杂缺陷的厚度渐变准周期结构一维光子晶体中的传播规律,分析了缺陷层的位置和光学厚度对缺陷模的影响.结果表明,在准周期结构光子晶体引入缺陷,光子晶体禁带中也产生了缺陷模;随着掺杂缺陷层位置和光学厚度的变化,缺陷模的位置和共振透射峰也随之变化.     

新型荧光光子晶体薄膜及其在染料敏化太阳能电池背反射层中的应用

通过水热-垂直沉积法制备了一种新型的荧光光子晶体薄膜,得到的荧光光子晶体具有鲜艳的色彩和良好的荧光性能.此薄膜在460 nm处有明显的反射峰,在440 nm处有很强的荧光峰.将此荧光光子晶体薄膜作为染料敏化太阳能电池背反射层时,可以将开路电压由0.75 V提高到0.77 V,短路电流由7.64 m A/cm2提高到8 m A/cm2,光电转换效率由4.13%提高到4.23%,可以提高2.42%的光电转换效率.     

基于建筑信息模型的支吊架全过程设计系统

运用建筑信息模型(BIM)理论,研发了一套支吊架全过程设计系统.该系统集实体模型、计算分析、验算、计算书、数据接口、图纸和材料统计等功能于一体,并且所有功能共享数据.采用基于动态捕捉的三维智能建模技术以及自动化的参数化约束技术,使得建模效率大幅提升.     

垂直沉积法制备二氢化硅胶体晶体及其表征

利用垂直沉积法将单分散的二氧化硅胶体微球自组装生长为胶体晶体，并用扫描电子显微镜和紫外—可见光分光光度计对其显微形貌和光学特性进行了表征．结果表明二氧化硅微球有序堆积，自组装成胶体晶体，其结构为FCC密排结构，表面为FCC密排结构的(111)面；反射光谱还表明，所制备的胶体晶体的光子带隙位于可见光波段．与重力沉淀等其他自组装方法相比，垂直沉积法制备胶体晶体具有能够用胶体微球粒径和胶体溶液浓度精确控制样品厚度等优点．     

基于波段可调关联光子源的量子效率测量系统研究

随着单光子探测器应用领域的拓展,其覆盖波段不断增加,为满足不同波段探测器量子效率定标的需求,研究基于波段可调关联光子源的量子效率测量系统意义重大。设计了角度相位匹配的波段可调关联光子源,计算了多波段晶体的相位匹配曲线,搭建了光源系统及符合测量平台。测量了参考通道和符合通道的光子数,分析实验数据,完成了信号光通道探测器量子效率的测量。单光子探测器在1550 nm波段的量子效率为9.42%,与出厂数据在相应波长处量子效率偏差为0.58%,验证了方法的可行性,为进一步发展高精度的多波段量子效率测量系统奠定了基础。     

光子晶体的理论与实验研究

光子晶体是一种介电常数呈周期性分布的介质材料,周期为光波长量级。在光子晶体材料中存在着特殊的频带,在这些频带中光波被禁止传播。研究光子晶体的理论有等效折射率模型、平面波法、传输矩阵法、有限时域差分法及多极法等。制备光子晶体的技术有层层叠加技术、打孔法、微机械技术、胶体晶体法、反蛋白石法、立体平板刻蚀技术等。