新型掺杂过渡金属离子可调谐激光晶体研究的现状与展望

固体可调谐激光器在科学研究、医学、测量学、测试技术、超快脉冲激光器以及通讯等领域有着广泛的应用。其核心部件为可调谐激光晶体,晶体的物理性质和光学性质直接决定了激光器的性能。常见可调谐激光晶体的掺杂离子分为两类,稀土离子和过渡金属离子。综述性报道了以过渡金属离子掺杂介质的新型可调谐激光晶体的光谱特性、激光特性及其近期应用进展。     

新型掺杂稀土离子的可调谐激光晶体特性及应用

固体可调谐激光器在科学研究、医学、测量学、测试技术、超快脉冲激光器以及通讯等领域有着广泛的应用。其核心部件为可调谐激光晶体,晶体的物理性质和光学性质直接决定了激光器的性能。本文报道了以稀土离子为掺杂介质的新型可调谐激光晶体的光谱特性、激光特性及研究进展。     

非同向声光可调谐波滤器的设计分析

在分析非同向声光可调谐波波器器件设计理论的基础上，同时考虑声光晶体的双折射和旋光特性，分析讨论了声光可调谐波波器的超声波极角θα和皮极角θ之间的关系以及超声波ｆｕ和以波长     

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.     

基于电光晶体缺陷层的一维光子晶体调谐滤波器

提出了一种新型的可调谐偏振光滤波器,通过在对称结构的一维光子晶体中引入电光晶体缺陷层,利用电光晶体的横向泡克尔斯效应实现对线偏振光的窄带调谐滤波,用传输矩阵法分析了这种滤波器的调谐特性,结果表明这种可调谐偏振滤波器具有结构简单、调谐方便、透射率高且透射峰半高宽度窄等突出优点.     

电光效应对光纤波导效率的影响

采用数值计算方法,研究了包层为单轴各向异性电光晶体材料且其主轴沿光纤轴线的单包层光纤外加电场对光纤波导效率的影响.研究结果表明:外加电场对该种光纤中芯层和包层间的功率分布影响显著,在外加电场逐渐增大时,光能量逐渐集中到包层中,为设计新型电压传感器提供理论依据.     

多级可调谐液晶滤光片的设计

针对外加电压和液晶盒厚度的不同配置,结合具体设计实例,对多级利奥型液晶可调谐滤光片设计参量的选取和优化进行了讨论.在此基础上,将液晶和方解石晶体相结合,采用宽视场的设计方法,设计了四级液晶利奥滤光片.这种滤光片设计自由度大,可以在短时间内实现光谱的连续调谐.     

温度对光子晶体滤波特性影响的研究

在液晶缺陷的光子晶体电调谐滤波器中,温度变化对滤波特性产生影响.用传输矩阵法给出了光子晶体的透过率公式,就温度对透射谱的影响进行了数值计算.结果表明,温度改变时,光子晶体的透射峰高度、透射峰的位置以及带宽都随之变化.通过镀上电阻对温度敏感的薄膜,可消除温度对滤波特性的影响.     

一维磁控光子晶体

利用传输矩阵研究结构为(AB)ⁿD(BA)ⁿ和(AB)ⁿDF(BA)ⁿ的一维光子晶体透射特性, 其中D和F层均为旋磁材料, 通过改变其外加磁场, 分析其对透射率的影响. 结果表明： 随着外加磁场强度的变化, 可产生和消灭缺陷模, 且缺陷模的位置、 数目以及缺陷模的光谱宽度均发生变化. 表明通过改变外加磁场强度可实现光子晶体透射的可调节性.     

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.     

退极化场对Ba0.5 Sr0.5 TiO3外延薄膜的铁电和介电性能的影响

基于Ginzburg-Landau-Devonshire唯象理论,定性研究了在有或无退极化场情形下外延Ba_0.5Sr_0.5TiO₃薄膜的铁电和介电性能随厚度的依赖特性。结果表明:与无退极化场相比,退极化场的存在使薄膜极化强度空间分布更均匀,抑制了系统的平均极化强度,降低了相变温度(ΔT_c),但增加了临界厚度(Δh_c、Δh_m)和调谐率(Δφ),尤其在电极弱补偿情况下更加显著,厚度为100 nm时薄膜的ΔT_c、Δh_c、Δh_m和Δφ分别约为-57.5 ℃、15 nm、40 nm和20%;外延薄膜的介电性能取决于极化强度对外加电场的响应能力,而非极化本身,这一观点可从完全相反的极化强度和调谐率厚度依赖性趋势充分证明。     

静电分离器中电流体流场可视化研究

采用粒子成像测速技术(PIV)对线-板式静电分离器中微米级别油滴(2μm)的流动特征进行可视化研究,得到在充分发展的层流条件下(进口气流流速0.16 m/s)电流体随施加电压变化的典型流型及速度分布。结果表明:电流体流型和速度的分布随着施加电压的改变而变化;在外加电压低于起晕电压(小于8 kV)时,流场没有明显变化;随着电压的升高(8～12 kV),放电电极附近及分离器的下游油滴在静电力的作用下以喷嘴的形式向两个收集电极移动,径向运移速度和放电电极上游轴向速度随电压升高而升高;当施加电压大于12 kV时,在放电电极上游电流体二次流以两个对称的反向旋转涡的形式出现,涡的大小随着电压的升高而增大,径向运移速度最高可达0.4 m/s,同时在静电分离器下游出现回流,二次流和回流的出现阻碍了流体沿轴向运移;分离效率随着施加电压的增大而增加。     

非均匀反射全息滤光片的调谐性能

从理论和实验两方面研究了反射全息滤光片的性能，结果表明，反射全息滤光片不仅具有高光密度（大于4D）和窄带宽，还具有很好的调谐性能，同时，对均匀介质和非均匀介质两种耦合液理论模型进行了比较分析，证明非均匀介质耦合波理论模型更加符合实验结果。     

外场电压对液晶显示器件中衬垫漂移的影响

通过对液晶显示器件逐渐施加远高于其阈值电压的电压,发现当所加外场电压超过其阈值电压3倍时,显示区域内球状塑料衬垫出现移动现象,随着所加电压的增大,球状衬垫移动速度也逐渐增大,并导致球状塑料衬垫的聚集现象.研究了高电压对液晶显示器件显示性能的影响.     

具有压电元件圆薄板传感器的非线性弯曲

为解决在作用电压和机械力的耦合载荷作用下具有压电元件圆薄板传感器的非线性弯曲问题,基于VonKarman薄板非线性理论和压电本构方程,导出具有压电元件圆薄板传感器非线性弯曲控制方程.利用修正迭代法得到在机、电载荷共同作用下轴对称圆薄板的载荷、挠度和电压的关系式.通过算例分别讨论机械载荷和作用电压的变化对圆薄板弯曲变形的影响,结果表明:通过改变压电元件作用电压的大小和方向,可以有效地控制圆板的曲变形.该成果对具有压电元件圆薄板传感器弯曲变形控制具有一定的理论指导意义.     

直流电压作用下绝缘子表面电荷积聚的研究

为了对直流电压作用下的绝缘子表面电荷进行测量，设计了一种性能优良的新型电容探头，该电容探头具有电荷泄漏少、分辨率高的优点。研究了外施直流电压极性、幅值、作用时间和外界气象条件对表面电荷积聚的影响。研究表明：当外施电压的幅值和作用时间增加时，绝缘子表面电荷密度的平均值逐渐增加；绝缘子表面电荷的分布与外施电压的极性密切相关；晴朗天气要比小雨天气更易积聚表面电荷，说明绝缘子表面电导率对表面电荷积聚是有影响的。     

Epitaxial lift-off for controllable single-crystalline perovskites

The intriguing attributes of organic-inorganic hybrid per-ovskites,such as excellent carrier dynamics,outstanding optical tunability,and cost-effective solution...     

非均匀电场对火焰传播速率的影响

在定容燃烧装置上,通过改变加载电压和电极结构形成了不同的非匀强电场,由此研究了电场对预混层流火焰形状和传播速率的影响.结果表明:在非均匀电场下,尖-网电极对应的火焰形状发生了显著变化,尖-柱电极对应的火焰形状变化较小；受离子风的影响,沿电场方向的火焰水平方向传播速率增加,加载电压越大,火焰水平方向传播速率增加得越多；当加载电压为-5 kV、-10kV、-12 kV时,尖-网电极对应的水平方向平均传播速率分别增加了10.4％、23.7％、34.1％,尖-柱电极对应的水平方向平均传播速率分别增加了2.5％、7.5％、8.8％；加载电压相同时,尖-网电极比尖-柱电极对应的火焰水平方向传播速率增加得更多.     

填充床放电等离子体反应器对铜绿微囊藻的去除

研究了多根高压电极型填充床放电等离子体反应器对铜绿微囊藻光密度的去除.探讨了高压电极材料、气量、峰值电压和脉冲频率对填充床放电等离子体反应器中铜绿微囊藻光密度去除的影响.结果表明:高压电极材料对铜绿微囊藻光密度的去除不太明显;铜绿微囊藻光密度去除率在处理当天随气量、峰值电压、频率增加而增强的作用效果不明显;而是在放置培养期间,铜绿微囊藻生长受抑制的程度加强,光密度去除率增加.     

一种具有超低跳变电压点的电压比较器

针对CMOS集成电路中高精度低跳变电压点电压比较器设计的难点,设计了一种具有超低跳变电压点的新型电压比较器,其特点是利用输入失调电压来设置比较器的跳变点电压值,满足了许多需要用到此类比较器而用传统方法无法满足要求的场合,电路在1.2μmBiCMOS工艺下实现。比较器的跳变点电压低达45.5mV,且可以根据需要方便地予以调节.该比较器最小分辨率为±0.5mV,具有结构简单和通用性好的特点,可广泛应用于不同的SoC环境.