高效率低向上反射的氮化硅光栅耦合器

氮化硅材料相比硅材料具有插入损耗低、热稳定性好、制作容差大及相对误差容忍度高的优点,引起了人们广泛的关注和极大的研究兴趣.光栅耦合器作为光芯片与片外光源的接口,以其优良的光耦合性能、放置位置灵活和便于晶圆级在线测试等诸多优点,在很多应用领域已经占据了越来越重要的位置.本文设计了一种基于氮化硅材料的垂直耦合的光栅耦合器,采用变迹光栅结构,实现了对入射光的垂直耦合.在1 550nm波长处,在带有衬底金属反射镜的情况下单向传输的耦合效率达到了79.5%,不引入金属反射镜的器件仍然能达到57.8%的耦合效率值,能很好地实现单向垂直光耦合的性能.对比同类型的硅材料的光栅耦合器,本设计在垂直输入耦合时向上反射的光损耗极低仅为0.29%,大大减弱了器件的负二阶上反射对光纤中入射光引起的串扰.这个设计对氮化硅光栅耦合器的实际制作有一定的参考价值.     

用二维全息光栅制作光学时钟分布中的全息光学元件

提出了用二维全息光栅制作自由空间光学时钟分布中的全息光学元件的方法.实验中采用类似于马赫 泽德干涉仪的光路;其中,物光为二维光栅中间的9个衍射级.分析了二维光栅各衍射级的衍射效率、位置及各衍射级之间的间距.初步实验得到了可产生二维3×3输出端的全息光学元件.理论分析表明,该全息光学元件可适用于3×3光敏面半径大于10μm的光探测器阵列.     

二维自由空间全息光学蝶互连的研究

根据多波耦合理论，首次提出正交分区掩膜曝光方法，即重叠正交Ｂｒａｇｇ光栅方法．在全息干版上制备二维蝶互连器件，这一互连器件的研制成功，将为光计算、光通信、光信息处理技术提供新的途径．     

基于透反式二维绝对零位光栅的光刻对准技术

在二维零位光栅原理的基础上提出了一种透反式二维零位光栅系统,从理论上分析了系统的可行性,并进行了对准性能的试验.实验数据表明透反式光栅系统比一般的光刻对准技术的对比度更强,判别零位的性能更好.该系统作为一种新型的掩模-硅片对准技术,应用于光刻机中可获得优于20 nm的定位对准精度.     

二维光栅平面精密位移测量系统研究

文章利用二维衍射光栅作为测量基准进行平面微位移测量,采用偏振干涉的原理设计系统的光路。通过对干涉条纹的光电转换得到质量较好的正交信号,经对系统误差的补偿,把系统的测量结果与双频干涉仪进行对比,此系统可实现纳米级分辨率的二维平面测量。     

二维光子晶体完全光子带隙的优化设计

应用平面波展开法推导二维光子晶体横磁场模式和横电场模式主方程,得到两种模式下的二维光子晶体完全带隙,并研究二维光子晶体完全带隙宽度及中心频率位置随填充比和背景介质介电常数的变化规律,从而实现二维光子晶体完全光子带隙的优化.     

二维自由空间全息光学碟互连的研究

根据多波事理论，首次提出正交分区掩膜曝光方法，即重叠正交Ｂｒａｇｇ光栅方法，在全息干版上制备二维蝶互连器件，这一互连器件的研制成功，将为光计算，光通信、光信息处理技术提供新的途径     

用多级衍射全息光栅实现神经网络的光学互连

用Mach Zehnder干涉仪分两步记录制作了具有多级衍射的全息光栅 .再利用其多级衍射效应 ,实现了 1 D神经网络的光学互连 .结果表明 ,应用该方法不仅能得到满意的光学互连 ,且具有简单易行的优点 .     

柱体截面不同三角晶格二维光子晶体完全带隙的研究

采用平面波展开法(PWM),研究以Ge为背景的空气柱构成的三角形结构二维光子晶体的带隙结构,考虑空气柱截面为圆形和六边形2种情况.结果表明:在介电常数和晶格常数不变的情况下,前者比后者更容易形成完全带隙,并且带隙宽度和相对带隙宽度也较大,前者完全带隙的最大宽度是后者的2.4倍,最大相对带隙宽度是后者的4倍.     

基于聚苯乙烯模板的二维光子晶体的制备

给出了一种制备聚苯乙烯小球蛋白石结构光子晶体,并运用单层聚苯乙烯小球为模板制备了一系列二维光子晶体的方法,包括α-Fe_2O_3二维碗状光子晶体和ZnO柱二维光子晶体结构,并通过大面积反射谱测量了聚苯乙烯胶体光子晶体的光子带隙.聚苯乙烯小球模板法制备方法简单,成本低,重复性好,而且是大面积生长,为制备各种形貌的二维光子晶体提出了新思路.     

新型二维B-C-N结构及其光、电性能研究

以立方相氮化硼-金刚石为研究主体,设计了新型异质二维三明治纳米膜结构,对其进行电学和光学研究,并探索原子级别厚度微观结构和物理性质之间的对应关系以及揭示其优异的电、光学性能.     

量子方阱中的光学界面声子

本文在连续介电模型基础上，讨论了量子方阱中界面声子的问题，得到了光学声子模的电场分量和电位移分量，以及相应的色散关系     

有限温度时的二维界面极化子

用类Ｌｅｅ－Ｌｏｗ－Ｐｉｎｅｓ中间耦合方法讨论了在有限温度情形极性－极性半导体异质结中界面极化子的性质．在二维近似下，得到了两支界面光学声子模影响下的极化子能量和有效质量的解析表达式．结果表明：极化子效应随温度的升高而减弱，并发现极化子能量较其有效质量对温度更为敏感．数值结果表明温度效应对某些Ⅱ－Ⅵ族半导体异质结是重要的，但对Ⅲ－Ⅴ族半导体异质结是不重要的．     

光学界面自旋波与界面各向异性

计入外磁场、体和界面单轴各向异性后，详细研究了铁磁或反铁磁层间耦合的自旋双链系统中的光学界面自旋波及其存在的充要条件．结果发现：对于不同的界面各向异性，该系统可以存在０、１和２个光学界面自旋波，其能量随铁磁层间耦合强度的增大而升高，却随反铁磁层间耦合强度的增大而降低．     

透镜式光栅摄谱仪的光学设计

从光学设计上分析了制造透镜式光栅摄谱仪的可行性,并和小型棱镜摄谱仪进行了性能及价格上的比较。     

声-光型界面自旋波与界面各向异性

在考虑了外磁场、界面各向异性后，详细研究了铁磁和反铁磁层间耦合下自旋双链系统中的声－光型界面自旋波及其存在的充要条件．在适当的界面各向异性条件下，系统中可以存在０、１或２个声－光型界面自旋波，并发现其能量随铁磁层间耦合强度的增大而升高，随反铁磁层间耦合强度的增大而降低．     

基于电子商务垂直搜索的网站交互界面设计

根据行业特点及交易需要,对传统的零批搜索进行改版,改造为适合行业搜索交易频道,创建专业的电子商务垂直搜索,并把传统的信息聚合平台转型为在线采购批发交易平台。对现有的功能需求,信息架构,视觉色彩,用户体验等,做多视角、多纬度的分析。力求在新的电子商务网站上线后,实现一个电子商务垂直搜索用户交互界面。     

亚微米光栅微结构光学特性研究

提出了一种新型的亚微米光栅微结构,研究了其光谱共振特性.给出了该结构的反射光谱及光谱带宽表达式,用矢量衍射的方法对比分析了该结构与亚波长光栅的共振、光谱带宽及线形改良的规律.研究表明:微结构的共振及光谱带宽由等效光栅强度和导波的位相光谱移相速率决定,前者的物理意义为耦合到微结构内一级衍射光的能量;提出的微结构与亚波长光栅有相似的共振特性,但带宽明显增大;微结构的光栅调制度并不影响其有无共振特性,但光谱带宽及共振面积却随着调制度的增加而增大;经设计微结构将有优良的窄带及宽带滤波功能,而后者可使之呈现肉眼可见的新型彩色光变效果,可以应用于防伪领域.     

基于PML和有限元法求解二维时谐散射问题

将PML技术与有限元法相结合,求解二维时谐波的散射问题.分别在直角坐标系和极坐标系下构造相应的PML方程.在PML层中采用有界和无界两类吸收函数,并通过数值实验验证了所提方法的可行性和有效性.     

基于光栅的全光缓存器的研究

作为全光交换网的关键技术,全光缓存器技术正成为当前的研究热点.在介绍全光缓存器研究进展的基础上,提出了一种利用阵列波导光栅和光纤光栅实现全光缓存器的方案,具有成本低、器件集成化等优点.