GeSi／Si多量子阱光波导模特性分析和结构设计

根据普适于任意阱数方波折射率分布的多量子阱光波导模场分布函数和模特征方程,分析了以ＧｅＳｉ／Ｓｉ多量子阱为波导芯、Ｓｉ为覆盖层的光波导结构中锗含量、周期数、占空度、厚度、折射率分布等参量对光波导传播系数的影响．结合吸收特点,对波导探测器ＭＱＷ吸收层结构进行优化设计．     

多量子阱波导TE、TM模场分析

利用求解边值问题的亥姆赫兹方程和等效折射率近似方法 ,得到了芯区折射率呈锯齿型分布的多量子阱波导TE、TM模场的精确解和等效解 ,并且利用数值计算表明 :在多量子阱波导周期与芯区厚度之比趋于零时 ,精确解和等效解相当好地吻合 .本文的计算表明 ,等效折射率近似是一种研究任意折射率分布的多量子阱波导特性的有效方法     

量子阱超晶格和量子阱线超晶格中的极化激元

量子阱超晶格和方形截面量子阱线超晶格中极化激元的色散关系被详细讨论．在量子阱超晶格和量子阱线超晶格中，我们得到了四支（不是两支）极化激元模．     

多沟道波导及多量子阱光波导TM模色散方程的矩阵方法

转移矩阵方法(TMM)是一种精确的分析方法，它没有涉及任何的近似，计算也简单方便，是一种比较理想的分析光波导传播特性的方法．该文利用转移矩阵方法导出了多沟道波导和多量子阱波导的TM模式色散方程．     

半抛物量子阱中折射率双峰结构改变的研究(英文)

吸收边缘半抛物量子阱折射率的双峰结构的改变作为入射光强度的功能一直被研究,而且已经获得运用密度矩阵和迭代法所推导的关于折射率改变的公式.并呈现了在典型的AIGaAs/GaAs量子阱中所推导的数值结果.结构表明,入射光强度和半抛物量子阱的束缚频率是对折射率双峰结构的最大影响参数.     

以多量子阱异质结构掺杂超晶格作为波导区的新型光波导调制器

本文提出一种以多量子阱导质结构掺杂超品格作为光波导区的新型光波导调制器。这种结构的器件结合了多量子阱和掺杂超品格两者的优点,即极低强度的激发导致大的光吸收非线性。这种结构和平面加工技术的兼容使其特别适合于作为大规模光电集成的单元器件。     

非对称量子阱中折射率变化研究

主要研究了一种特殊非对称量子阱中的克尔非线性折射率的改变.首先利用量子力学中的密度矩阵算符理论和迭代方法导出了量子阱中的克尔非线性折射率的改变的表达式,然后以典型的非对称量子阱材料为例作了数值计算.数值结果表明,入射光强以及系统的非对称性对克尔非线性折射率以及总的折射率的影响,从而为实验研究提供理论依据.     

半抛物量子阱中折射率双峰结构改变的研究

吸收边缘半抛物量子阱折射率的双峰结构的改变作为入射光强度的功能一直被研究,而且已经获得运用密度矩阵和迭代法所推导的关于折射率改变的公式．并呈现了在典型的AIGaAs／GaAs量子阱中所推导的数值结果．结构表明,入射光强度和半抛物量子阱的束缚频率是对折射率双峰结构的最大影响参数．     

双三角量子阱中线性及非线性折射率的改变(英文)

利用密度矩阵理论和迭代方法,研究了双三角量子阱中线性、非线性及总折射率改变的特性并以典型的GaAs/AlxGa1-xAs材料为例进行了数值计算.重点讨论了入射光强度、双三角量子阱结构参量(量子阱宽)及外加电场对总折射率改变的影响.计算结果表明:由于线性及非线性折射率遵循着不同的变化规律导致了这些参量对总折射率的改变有着极其重要的影响.     

双量子阱中的折射率改变

用量子力学的密度矩阵和迭代的方法,得到双量子阱的光致折射率改变的解析表达式,并以典型的GaAs／AlGaAs双量子阱为例,进行数值计算。结果表明,折射率改变不但与入射光强有关,更与阱中的势垒宽度有关。     

梯度折射率球透镜的研制

根据菲克定律推导出梯度折射率球透镜的折射率分布函数,熔制了含Li 硅酸盐玻璃及采用槽沉法和Na /Li 离子交换法制备直径为0.3~3.0mm的梯度折射率球透镜,通过干涉法测得了梯度折射率球透镜的折射率分布曲线,研究结果表明:直径为1.6mm的梯度折射率球透镜折射率差为0.002,其折射率分布曲线与双曲正割曲线接近。     

高灵敏度光纤MZI折射率传感器

首次在实芯光子晶体光纤中制备了横向大偏置结构光纤马赫-曾德尔干涉仪折射率传感器,并理论分析了此种干涉仪的干涉机制和折射率传感特性,以及影响折射率传感特性的各种因素;搭建实验系统,测试了折射率传感特性。结果表明,腔长330 μm传感器的干涉谱对外部环境折射率变化的响应成线性,透射谱随环境介质折射率增大而向短波方向移动,灵敏度超过-15 100 nm/RIU,灵敏度与腔长长度无关,光子晶体光纤的气孔对折射率传感特性影响很小。此种高灵敏度的光纤微腔折射率传感器适用于液体或气体的快速检测领域。     

光在均匀导电媒质中的折射率

折射率是体现媒质光学性质的一个重要参数,当光在导电媒质中传播时常用光的折射率公式不再适用,基于公式应用的局限性,推导了光在均匀导电媒质中的折射率公式,并对其进行了讨论。     

垒层介质折射率对光量子阱透射谱的影响

利用传输矩阵法理论,研究垒层介质折射率对光量子阱透射谱的影响,结果表明：垒层高折射率介质的折射率越大,光量子阱的透射峰带宽越窄;垒、阱层介质的折射率之和的比值越大,光量子阱的透射峰带宽越窄。光量子透射峰带宽对垒层介质折射率的响应规律,不仅可以解决自然介质的折射率上限问题,而且为设计窄带高品质的光学滤波器件提供理论依据,同时对光量子阱的理论研究也具有积极的指导意义。     

样品厚度误差对THz波段样品折射率的影响

本文用THz时域光谱技术对不同厚度的同种维生素进行了探测,并得到了它们在0.2-2.5 THz波段范围的折射率谱.通过对比实验结果发现：厚度不同的同种样品在相同的频率下具有不同的折射率;样品越厚,折射率的误差就越小.这一实验结果与理论推导相一致.本文的研究结果可以作为利用THz时域光谱技术依据折射率鉴别物质的参考因素.     

修正的基团染色指数用于酮和醚类化合物折射率的拓扑研究

为了建构分子连接性回归模型,研究了酮和醚类化合物结构与折射率的关系.在分子拓扑理论的基础上,提出了一个修正的基团染色指数mL,运用定量结构-性质相关技术研究了57种酮类和醚类化合物分子的折射率与分子结构间的定量关系;通过多元回归的方法建立了mL与折射率的定量结构-性质相关模型.对酮类和醚类化合物折射率的计算结果表明,计算值与实验值的一致性令人满意,平均相对误差为0.45%和0.69%.用所建模型分别预测了4个酮分子和5个醚分子的折射率,平均相对误差分别为0.28%和0.97%,因此,模型具有很好的稳定性和预测功能.     

变折射率介质对成像变形的影响

为了得到由介质折射率不均匀导致的对成像质量的影响规律，选取了4种典型的折射率分布，应用光线追迹算法，得到在视场角、物距和折射率变化幅度共同作用下实际像点与理想像点间偏差的变化曲线．对于轴向折射率分布，其偏差与视场角成线性关系，随折射率变化幅度的增大而增大，但不随物距变化；对于径向折射率分布，其偏差与视场角一般成非线性关系，并随着视场角的增大而增大，而且随折射率变化幅度的增大而增大，物距变化能够导致偏差的显著变化.     

近地光学湍流对于目视进近的影响研究

目视飞行程序中,近地面大气光学湍流会造成大气折射率的起伏进而对于目视进近产生影响.采用了Monin-Obk-hov相似理论,结合机场跑道环境改进了Thiermann-Kohnle模型,并对于大气折射率结构常数进行了数值分析,同时根据机场跑道大气折射率分布,建立简化模型,利用光线的折射理论,估算出了光线弯曲的角度偏差.结论表明,温度波动会造成近地面光学湍流产生,其所引起的角度偏差对于目视进近影响不可被忽略,对于目视进近具有指导意义.