椭圆纤芯光子带隙型光子晶体光纤的光学特性研究

设计一种新型椭圆纤芯带隙型光子晶体光纤模型,利用有限元法及其平面波展开法研究子晶体光纤的光学特性.在一定结构参数下随波长的变化数值模拟了椭圆纤芯带隙光子晶体光纤的结构,得到了有效折射率、双折射、波导色散、径向传输功率分布最大值等性质.数值模拟结果表明,选择合适的结构参数可以得到较低的色散特性以及高的传输功率,因此非对称结构的光子晶体光纤的特性分析对于光学器件的研制有重要意义.     

一种高双折射光子晶体光纤的特性研究

设计了一种新型光子晶体光纤,通过数值模拟,该种光子晶体光纤具有高双折射特性,且具有较高的非线性特性,并且在0.8到1.8μm波段出现了两个零色散点.该种光子晶体光纤结构包层的空气孔的排列方式为按照三角晶格排列,并将其中部分圆形空气孔变为椭圆形空气孔.运用全矢量有限元法对其光学特性进行理论模拟分析,分析结果表明:当椭圆率η=4/7,占空比d/Λ=0.45时,在波长1.55μm处,获得了3.88×10-2的高双折射.非线性系数可达67.5 km-1·W-1.     

锥形光子晶体光纤的色散缓变特性研究

锥形光子晶体光纤具有色散缓变特性,能有效抑制高斯脉冲展宽,本文利用全矢量等效折射率模型计算了一种全新的锥形光子晶体光纤,研究发现这种锥形光子晶体光纤具有初始色散值可调节性,如设计近零色散和高负色散等,剖面色散为直线型、类指数型等多种可能方式,可以进行色散的自补偿等优点,数值模拟和分析表明这种色散缓变的锥形光子晶体光纤相比传统的色散缓变光纤具有更多的优越性和实用性．     

非对称双芯光子晶体光纤特性分析

设计一种新型非对称双芯光子晶体光纤模型,利用有限元法及其双芯光纤的耦合特性分析其光子晶体光纤的光学特性,数值模拟了非对称双芯光子晶体光纤的有效折射率、双折射、耦合系数在一定结构参数下随波长的变化特性.数值模拟结果表明,选择合适的结构参数可以得到较高的双折射特性以及耦合特性,因此光子晶体光纤的非对称结构的特性分析对于光学器件的研制有重要意义.     

横向压力作用下光子晶体光纤的偏振特性的研究

从理论上分析了横向压力作用在光子晶体光纤(PCF)上对偏振膜色散(PMD)和差分群时延(DGD)的影响,对不同横向压力作用下PMD与DGD分别进行数值模拟.模拟结果表明横向压力变化时DGD与PMD的数值均发生较大的变化.分别对光子晶体光纤的偏振膜色散与差分群时延随着压力变化的特性进行实验验证.实验证明,随着压力的增大,光子晶体光纤的DGD整体趋势增大:光子晶体光纤的偏振膜色散的数值随着压力的增大而成上升趋势,其变化规律符合理论分析结果.     

光子晶体光纤结构的变化对场传输特性影响的研究

应用有效折射率模型和传统经验关系相结合的方法研究不同结构的光子晶体光纤(PCF)传输特性.通过改变光子晶体光纤的结构参数,从而得到不同的纤芯有效半径aeff和占空比d/Λ.分析纤芯有效半径和占空比不同情况下的光子晶体光纤的归一化频率、包层有效折射率、纤芯有效折射率和数值孔径随波长的变化规律.再以纤芯有效折射率为例,将该方法的计算结果和有限元法的计算结果进行对比分析,结果表明在占空比小于0.4且纤芯有效半径小于1.1547时,全波长范围内两种方法计算结果的绝对误差数量级为10-3.随着占空比和纤芯有效半径的增大,两种计算结果的绝对误差也逐渐增大.     

中心椭圆光子晶体光纤高双折射以及色散的研究

提出一种新型中心椭圆高双折射光子晶体光纤,并采用有限元对不同椭圆率下的基模模场、双折射、有效折射率以及色散数值模拟.结果表明:通过改变不同中心椭圆的椭圆率的大小,在波长为1550μm,椭圆率为0.4的情况下,该光纤可以实现1.83×10~(-3)的高双折射.并且通过对光纤中心的椭圆空气孔不同椭圆率的控制可以有效的控制该光子晶体光纤的有效折射率以及色散特性.该文对于高双折射光子晶体光纤的制备有着重要的意义.     

光子晶体光纤中啁啾皮秒脉冲压缩的研究

在忽略光纤损耗情况下,运用分布傅立叶方法数值模拟了皮秒脉冲在光子晶体光纤中的传输情况.计算分析了初始啁啾对脉冲压缩的影响,通过分析脉冲压缩比、品质因子、峰值功率比和最佳光纤长度的变化,得出了一些有意义的结论.     

光子晶体电磁传输特性的理论分析

叙述光子晶体比半导体晶体具有一系列优越的电磁传输特性,分析光子晶体的4种研究方法的优缺点,通过传输矩阵法推导光子晶体电磁传输的反射系数、透射系数和色散方程.     

新型线性函数光子晶体光子二极管的研究

本文运用费马原理和传输矩阵方法研究线性函数光子晶体,通过计算给出了光正入射和反入射时的透射特性及电场分布.研究发现:线性函数光子晶体的透射特性不同于常规光子晶体,并且能够有效的放大或衰减光的电场强度,这为设计光子放大器件和光子二极管提供了重要的理论依据.     

单晶锗各向异性力学性能实验

单晶锗作为一种重要的半导体材料,在我国机电系统发展以及电路系统的优化升级中扮演着关键性的角色。为了充分发挥单晶锗在推动半导体产业发展,满足社会经济发展需求方面的作用,需要相关科技工作者对单晶锗(100)(110)(111)的各向异性力学性能进行全面的试验探究,对其实用性与加工性进行分析,促进单晶锗在实践中的有序使用。基于此,以纳米压痕实验为主要试验手段,对单晶锗(100)(110)(111)在试验过程中所表现出来的硬度及弹性模量等进行记录,以期为其力学性在实践中的应用提供理论参考。     

CdSe单晶生长技术研究

硒化镉(CdSe)是一种光学和电学性能优异的Ⅱ-Ⅵ族半导体材料。目前有多种晶体生长技术可获得CdSe单晶材料。本文基于晶体生长理论分析了气相法、熔体法等CdSe单晶生长方法的物理机理,并结合CdSe材料的物理特性,综述了当前国内外CdSe单晶生长技术的研究进展。     

低温下单根In掺杂ZnO纳米带电学性质的研究

采用化学气相沉积(CVD)的方法合成了In掺杂ZnO纳米带,并且用简单、廉价的微栅模板法为单根纳米带制作了微电极,研究了在室温到20 K低温范围内单根In掺杂ZnO纳米带电阻随温度的变化.结果表明,在140～290 K区间单根ZnO∶ In纳米带电子输运机制符合热激活输运机制.     

ZnO及Ag掺杂ZnO的形貌和非线性光学性质

利用磁控溅射技术制备了纯ZnO和Ag掺杂ZnO薄膜材料,并对其形貌和光学性质进行了研究.使用XRD、SEM分别对样品的晶体结构、形貌进行分析.结果表明,随着Ag掺杂量的提高晶体沿c轴方向生长逐渐减小,但样品依然是纤锌矿结构.(002)峰位偏移源于部分Zn2+被Ag+所替代,而引起的c轴方向上晶格常数的变化.透射谱测试结果表明Ag掺ZnO对可见光的透过率达到了80%,并比纯ZnO低.另外,利用Z-扫描技术对样品的非线性光学特性进行了分析.结果表明样品都表现了双光子的吸收特性,并Ag掺ZnO薄膜的双光子吸收系数大于纯ZnO薄膜.     

蒽单晶最佳生长条件的研究

采用Bnidgman方法,在自制的单晶炉中,通过大量实验数据,得到了作为蒽单晶生长条件的Ceq值与Q值的选择范围.     

Fe元素掺杂二氧化钛纳米薄膜的光物理化学性质

分别用硝酸铁溶液浸渍法和反胶束溶胶制备法中添加硝酸铁的掺铁方式,制备铁元素掺杂TiO2(Fe-TiO2)纳米薄膜.对Fe元素掺杂二氧化钛纳米薄膜和未掺铁二氧化钛薄膜的紫外可见光谱进行研究,发现硝酸铁浸渍法制备的掺铁二氧化钛薄膜吸收光谱发生红移,在可见光区表现出一定的光学活性,而反胶束制备过程中掺杂的二氧化钛薄膜吸收光谱发生蓝移.膜的半导体禁带宽研究表明,与纯二氧化钛薄膜相比,浸渍法制备的膜禁带宽变小了,而反胶束制备过程中掺杂的二氧化钛薄膜其禁带宽变大了,表明不同的掺方式对膜的电子结构产生了不同的影响,从而影响了膜的光催化反应活性.     

切向的近本征硅单晶的普克尔斯效应研究

本研究采用金属-绝缘体-半导体的平板结构在(111)切向的近本征硅单晶的空间电荷区内观测到了线性电光效应。实验结果表明:硅单晶的线性电光效应十分可观,在设计硅基光电子器件时必须考虑。该效应在未来有可能作为一种研究硅器件的空间电荷区性质的工具。     

聚偏氟乙烯中空纤维膜制备及其性能研究

以聚偏氟乙烯为膜材料,采用干-湿纺丝工艺制备聚偏氟乙烯中空纤维膜,考察改性蒙脱土添加量及制膜工艺凝胶浴温度对膜性能的影响。结果表明,随着铸膜液中改性蒙脱土添加量的增加,PVDF中空纤维膜纯水通量增大,而对BSA的截留率下降。添加改性蒙脱土后,膜丝抗拉强度得到提高。