基于加载条形光波导结构的聚合物热光开关

为解决有机/ 无机杂化材料薄膜厚度较薄且难加工等问题, 设计并制作了一种基于加载条形光波导结构 的 MZI(Mach-Zehnder Interferometer)型快速、 低功耗热光开关器件。 聚合物材料具有较低的热导率和较大的热 光系数, 能有效降低器件的功耗, 以热导率相对较大的 SiO 2 的衬底作为下包层, 可有效加快器件响应时间。 采用热光系数较大的有机/ 无机杂化材料 DR1/ SiO 2 -TiO 2 作为波导芯层, 以聚甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸环 氧丙酯的共聚物(P(MMA-GMA): Poly-Methyl-Methacrylate-Glycicly-Methacrylate)作为加载条波导, 以聚甲基丙 烯酸甲酯(PMMA: Polymethyl Methacrylate)作为波导上包层, 设计了热光开关器件。 采用 COMSOL 软件模拟了 器件的光场和热场分布, 采用微加工工艺并结合光漂白技术进行了开关器件的制备。 并在 1 550 nm 工作波长 下测试开关器件的性能。 可在缩短器件响应时间的同时降低器件的功耗, 驱动功率为 9. 2 mW, 消光比为 21. 2 dB, 开关的上升、 下降时间分别为 152. 8 滋s 和 180. 0 滋s。     

半抛物量子阱中二阶非线性光学性质的研究

本文对外加电场作用下GaAs/AlGaAs半抛物量子阱非线性光整流和二次谐波极化率进行了研究.首先,本文运用密度矩阵和迭代的方法获得外加电场作用半抛物量子阱系统光整流和二次谐波极化率的表达式.同时,采用有限差分法求得多外加电场作用下该系统的能级和波函数,避免了精确求解过程中的多重不恰当近似.结果表明:1)有限差分法计算结果相当精确;2)外加电场和受限势频率与系统能级、受限势形状、以及光整流和二次谐波极化率有着密切的关系,同时,可以通过外加电场和受限势频率实现对该系统光整流和二次谐波极化率的有效调控.将为基于子带跃迁的光电子器件的制备提供理论基础.     

介质平板渐变波导中的横电波

提出了一种研究渐变波导中场的分布的新方法,采用保角变换方法,把一个具有阶跃折射率的平板渐变波导,变换成一个厚度不变但折射率沿纵向为连续变化的平板波导.方便地求出波导中场的分布,再经过反变换,得到在渐变波导中的场.     

信息光学课程教学改革初探

信息光学课程教学改革包含教学内容的调整、实验环节的加强以及现代教学手段的应用等多方面。通过教学改革,形成信息光学课程新的教学模式,最终达到提高教学质量的目的。     

亚波长结构抗反射表面的设计方法

对亚波长结构抗反射表面的设计原理和设计方法进行了较详细的论述.基于等效媒质近似理论,给出了一维光栅结构的等效折射率.描述了二维对称结构的一维近似分析方法及其等效折射率估算方法.为得到大的特征尺寸,提出了基脊和隙空的混合设计概念.     

三层平板波导中TE模的归一化处理

由于导波光学在光纤通信中的广泛应用，长期以来一直受到人们的重视，电磁波在波导中传输的场分布问题，是导波光学的基本问题，已有很多种方法求解，本文将利用归一化来处理这个问题。     

湍流对超音速导弹光学图像的影响数值仿真

利用大涡模拟得出湍流瞬态密度值 ,并根据Gladstone Dale关系计算出飞行器周围流场的折射率 ,从而为定量研究导弹导引头光学性能提供依据。首先依据大涡模拟理论对Navier Stokes方程进行滤波 ,建立可压缩湍流亚格子模型和大涡模拟方程。根据物理光学理论 ,计算了光学点扩散函数 (PSF)。数值仿真结果表明 :湍流对导弹光学系统图像将产生抖动、畸变和图像破裂等影响。这些影响与来流马赫数、飞行高度和攻角密切相关。定量得出的结果为下一步进行光学图像校正奠定了基础。     

基于转动拉曼-米激光雷达拟合大气边界层内气溶胶光学厚度与PM2.5

提出一种利用转动拉曼-米散射激光雷达米弹性散射信号与转动拉曼散射信号比值来拟合大气边界层1 km以内气溶胶光学厚度与PM_2.5值的方法. 该方法消除了几何因子对近地面探测过渡区所带来的误差,而且消除了近地面大气湿度的影响,能够获得高精度的气溶胶后向散射系数,并在此基础上推导了气溶胶光学厚度（AOD）的计算方法,最后利用实验室转动拉曼-米激光雷达系统测量的2013年北京地区气溶胶数据,拟合获得了2013年北京地区冬夏两季AOD-PM_2.5经验公式.      

非线性球形脉冲波在焦点的传播与干扰

在小初值的条件下,讨论了半线性波动方程组脉冲波解的性质,利用非线性几何光学的方法,证明非线性几何光学给出的解在焦点附近是有效的.描述了脉冲波的传播和干扰以及干扰后新脉冲波的产生情况.通过微分变换,利用球形对称性将波动方程组化为一阶双曲型方程,得到一阶近似解所满足的方程组.分析脉冲波在各个特征线方向的传播情况,得到近似解的一致有界性.对误差方程的解进行有效估计,得到近似解在焦点附近的较好的渐近性态.     

纳米银局域表面等离激元共振——环境传感、分子识别及光物质相互作用增强

基于利用磁控溅射方法制备的纳米银颗粒,研究了纳米银颗粒局域表面等离激元对介质环境的敏感程度,作为媒介提高光与物质相互作用的可能性.研究结果表明:传感灵敏度最大可达到约931 nm/RIU,石墨烯拉曼信号可提高约40倍,可见光吸收提高约10倍.该研究表明制备简单、光学响应灵敏的纳米银颗粒在传感、光电探测及分子识别等领域具有潜在的应用价值.