光聚合时间对液晶高分子红外反射器件光电性能的影响

本文基于聚合物稳定胆甾型液晶制备了红外反射器件。在外加电场的作用下,聚合物网络中附着的阳离子朝阴极运动,使得靠近阴极附近的网络被压缩,而靠近阳极附近的网络被拉伸,结果使得整个胆甾相想成一定的螺距梯度,从而使得反射带宽变宽。进一步在不同紫外光聚合时间条件下制备电控红外反射器件,光电性能呈现规律性的变化。本文主要根据红外反射器件的光聚合时间不同来探究其对液晶高分子红外反射器件光电性能的影响。     

复合晶体中偏振光传播方向的普遍计算

本文就光在复合单轴晶体内任意两单轴晶体分界面上的反射和折射,求得了复合晶体中偏振光传播方向的普遍计算公式,为研究新的晶体光学器件提供了一个依据。     

光子晶体结构增强有机发光二极管出光效率的理论计算

有机发光二极管(OLED)中产生的光在进入空气的过程中,会因材料折射率的不匹配而产生全内反射现象,极大地限制了器件的出光效率,最终只有20%的光能够进入空气中。采用有限时域差分(FDTD)的理论计算方法,在OLED器件中嵌入由高折射率与低折射率材料组成的光子晶体结构,研究了不同光子晶体周期、深度以及折射率参数对器件出光效率的影响。结果表明:在可见光范围内(400～700 nm),光子晶体的深度为0.45μm、周期为1.4μm、占空比为50%以及介质1与介质2折射率为2.2∶1.0时,光子晶体OLED器件的平均出光效率提高到40.7%,平均增强系数为122%。     

基于多反射腔的原子器件的一些进展

原子器件是多门学科交叉形成的研究领域.它结合原子光谱的稳定性和精密仪器的小型化技术,实现了新型的高精度探测器件.目前原子器件在原子钟、磁力仪和陀螺仪等方面都有着一定的研究规模和可预见的应用前景.多反射腔可以增加原子与光的作用距离,在不改变其他参数的情况下提高器件的灵敏度,是实现高灵敏度小型化原子器件的有效方法之一.本文首先回顾之前基于多反射腔的一些原子器件的进展,并着重讨论基于Herriott腔的原子磁力仪.在这方面,我们利用阳极键合和三维打印光学平台的方法简化光路调节,实现了便于使用的含多反射腔的原子磁力仪,并将其应用到电子与核自旋磁力仪.     

双平面系统中物点成像数目的判定

本文研究了物点发出的光在双平面镜系统中连续反射,多次成像的现象,给出了决定双平面镜系统中物点成像数目的因素和计算方法。     

碳纳米管光伏器件的研究进展

碳纳米管（CNT）具有优异的电学特性和独特的一维纳米结构,是制作光伏器件的良好材料.文中介绍了单根/多根CNT光伏器件、CNT薄膜光伏器件、CNT 有机光伏器件、杯状叠层CNT光伏器件等典型CNT光伏器件,并阐述了这些CNT光伏器件的结构及特性,分析了CNT在器件中的作用.     

基于液晶高分子聚合物的激光防护器件

本文介绍了一种基于液晶高分子聚合物薄膜的激光防护器件,器件中的液晶高分子以螺旋结构方式排列,可以有效控制反射无偏振激光. 本工作中详细介绍了液晶高分子聚合物薄膜器件制作的过程工艺,关键材料:非手性单体、手性单体、手性掺杂剂、阻聚剂、光引发剂等的配比对器件光学性能的影响.     

光通信器件的发展历史、现状与趋势

 从行业和技术的角度概述了光通信器件的发展现状,介绍了中国光通信器件的发展水平,分析了中国光通信器件与国际领先水平的差距。分析表明,光集成技术是未来光器件的主流发展方向,Ⅲ-Ⅴ族材料和硅基材料被业界普遍看作未来光集成技术的两大阵营,将改变光器件的设计和未来。     

光子晶体全角度反射器件的研究

在总结金属反射镜及多层介质反射镜的优缺点的基础上研究一维光子晶体全角度反射器件．分析了反射带中心波长、边缘波长及带宽对全角度反射器件性能的影响,并对如何避免Brewster角做了定量分析．按照一维光子晶体的设计思想,利用MgF2/ZnS2种材料的λ／4光学膜系来实现在特定波长范围内的全角度反射,达到了设计要求．     

陆地多次反射折射波定量分析

多次反射折射波在东部油田盆地隆起区、南方碳酸盐岩山区和西北地区山前带多有发育。通过相关公式推导探讨多次反射折射波的性质,分析其运动学和动力学特性,针对地震数据处理实际,研究其对振幅补偿、反褶积效果的影响,并用特征向量滤波方法对多次反射折射波进行衰减。实际处理资料结果表明,特征向量滤波方法适于衰减多次反射折射波,衰减后的地震记录构造成像更清楚。     

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.     

基于FDTD的硅纳米管周期阵列光谱分析

采用时域有限差分(FDTD)法的数值模拟,系统研究了硅纳米管周期阵列的光透射谱和光反射谱.实验表明,硅纳米管周期阵列具有良好的红外和可见光吸收特性,研究结果为硅纳米管在光电器件方面的应用提供了理论基础.     

科技动向

正中美联手研制新型硅基光子芯片科学界希望光子芯片成为未来超高速通信和运算的主要信息处理器件。中国南京大学和美国加州理工学院研究人员设计出一种新型硅基光子芯片,初步实现了光的单向无反射传输,其可与CMOS(互补金属氧化物半导体,一种大规模应用于集成电路芯片制造的原料)工艺相容的新一代光子器件集成工艺设计、制备提供了新途径,拓展了光子晶体及传统超构材料的研究领域,为经典光系统中探索和发展具有量子特性的新型光子器件提供了新的研究思路。     

菲涅耳菱体的入射角效应

利用全内反射相变方程，阐述了斜入射相位延迟原理，分析了菲涅耳菱体相位延迟随其入射角变化的规律性。结果表明：当光束非严格准直时，光的入射角对相位延迟量有明显的影响，并从理论上定量给出了单一波长的光连续入射时入射角随波长变化而变化的计算公式，作出了i-λ关系曲线，从而为延迟器件的调整和正确使用提供理论依据，满足精确测量及智能调控的需求，     

墨子的光学成就

墨子在光学上的成就包括已认识到光的直进性质,并记有光的直线传播的最明确的实验事实;他观察到平面镜反射成像,发现的是光的反射定律.凹面镜产生的大而正的虚像和小而倒的实像,墨子对"残像"这一现象有多次记载.这些无疑是中国科学史上的辉煌成就.     

三端口光环行器的参数设计

目前光环行器被广泛应用,它在光纤传感器,光纤放大器及光时域反射计中分光并改变光束方向,为光信号提供安全的传输媒质,超凡的物理特性将使其从分立元件发展为集成光学重要元件。本文提出一种无需偏振光分束器的三端口光环行器结构,该器件具有更高隔离度。结合原理图设计光信号传输．元器件几何参数,此器件结构简单、体积小,性能达到实用要求。1．55μm光波长时,由琼斯矩阵计算可得隔离度≥50dB．插入损耗≤1dB。     

有机发光器件光输出效率分析

本文对以MEH-PPV为发光层发光器件的光输出特性进行了研究,在考虑发光层的吸收及不同的波长情况下对器件的光输出进行了数值模拟,并在此基础上对器件进行改进.经过比较,改进后的器件提高了光的透射率和最大发光角.将此方法与Garbuzov等人设计的器件进行结合,计算得出结合后的器件比原器件的光能输出提高了约30%.     

基于二维光栅的四通道完全垂直光学接口

作为单模光纤与硅基光电子芯片之间的光耦合接口,光栅耦合器具有强对准容差能力、可随意放置以及晶圆级测试能力等一系列优点,因此被广泛应用于硅基光耦合和光封装.然而为了减小二次反射,传统光栅耦合器通常设计为具有一定光耦合倾角,这个耦合倾角会给测试和封装带来不便.完全垂直光栅耦合器可以避免在光学封装中用到昂贵的角度抛光工艺,这个优点使得它们在多核芯光纤和光纤阵列的耦合应用中非常具有吸引力.本文提出并实验验证了一种基于二维光栅和四通道波导设计的完全垂直光耦合接口,器件仿真耦合效率最高可达54%,耦合中心波长在1555nm附近,向上的光反射损耗为14%(-8.5dB).为了实验验证器件功能,我们基于CMOS兼容工艺对器件进行了加工制造,器件光学输入为四通道垂直耦合二维光栅,通过两个1×2MMI光学合束器将四个通道合为两输出通道并通过光栅耦合器输出.器件实验测试结果显示器件总耦合效率可达40%(单端输出耦合损耗为-7dB),同时我们还测试了具有臂长差的器件,光谱呈现出较强的干涉波形,这说明器件具有类马赫曾德干涉仪的性质,有望在电光调制和光学滤波等领域获得应用.     

一种新型可调式微机械光衰减器

讨论基于抗反射结构（Mechanical Anti-Reflection Structure ,MARS）的硅基微机械式光衰减技术的基本原理和相关的制造方法,研制了一种工作在 1 320~1 550nｍ波长范围内的静电力驱动的可调式微机械光衰减器.制备该衰减器使用常规的硅平面工艺,制作简单,成本较低.器件体积小,响应速度快,可适应日益增长的波分复用（wavelength division multiplex,WDM）全光网的发展.     

界面反射偏振特性参量的测定

本文分析了光在界面上反射时的偏振性质及其变化,给出了一种非常简便地测量界面反射偏振特性参量的方法,并通过实例加以说明。