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oe1(光电查) - 科学论文

10 条数据
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  • 机械顺应性有机单晶光学微波导的微操控

    摘要： 柔性有机单晶正发展成为可用于有机光电子微电路信息传输的新型光波导材料。然而要将此类晶体波导集成到微电子器件中，需要实现微尺度下对其形状和尺寸的微型化及精确空间控制——目前这仍难以实现，因为这些易碎的小型物体在操控时极易开裂和碎裂。本研究证明原子力显微镜（AFM）可用于重塑、调整尺寸及重新定位单晶微波导，从而实现对光输出的空间控制。通过AFM悬臂梁探针，我们成功将三种N-亚苄基苯胺的机械顺应性针状微晶体弯曲至任意角度，沿最长轴切割成更薄晶体，截取任意长度的短晶体，并在固体表面移动。当激光激发时，这些弯曲微晶体可作为活性光波导传输荧光，其总传输光强取决于光程长度。这种AFM晶波导微操控技术具有非侵入性，弯曲后其发射光谱输出保持不变。该方法有效解决了微小精密物体（"粗手指"难题）常见的重塑与定位困难，可应用于有机光波导的机械重构，从而在光微电路中实现二维/三维空间输出控制。

    关键词： 有机单晶、微操纵技术、N-亚苄基苯胺、原子力显微镜、光学波导

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 机械柔顺有机单晶光学微波导的微操控

    摘要： 柔性有机单晶正发展成为可用于有机光电子微电路信息传输的新型光学波导材料。然而这类晶体波导在微电子学中的集成应用需要将其形貌与尺寸在微尺度下进行小型化调控与精确空间控制——目前这还难以实现，因为这类易碎、细小的晶体对象极易开裂或崩解，操控难度大。本研究证明：利用原子力显微镜（AFM）可实现单晶微波导的重塑、尺寸调整与位置迁移，从而对其光输出实现空间控制。借助AFM悬臂梁针尖，我们成功将三种N-亚苄基苯胺的机械顺应性针状微晶弯曲至任意角度，沿其最长轴向切削成更薄晶体，截取为任意长度的短晶，并在固体表面进行位移操作。当采用激光激发时，这些弯曲微晶作为活性光学波导器件能传导荧光信号，且传导光的总强度与光学路径长度相关。这种AFM晶体波导显微操控技术具有非侵入性特征，弯曲后其发射光谱特性保持不变。该方案有效克服了精密微小物体（"粗手指难题"）常见形貌改造与定位困难，可应用于有机光学波导的机械重构，从而在光微电路中实现对其二维/三维输出的空间精准控制。

    关键词： 有机单晶、微操纵技术、N-亚苄基苯胺、原子力显微镜、光学波导

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 飞秒激光对6H-SiC晶体的改性用于波导器件

    摘要： 我们报道了在6H-SiC晶体中通过飞秒激光制备的光波导。在1064纳米波长下研究了其导光特性，并在532纳米激发波长下获得了共聚焦显微拉曼图像。结果表明，通过调节写入参数可以定制模式分布，且光谱蓝移（约787.05 cm?1处）主要发生在辐照区域。从拉曼强度和光谱位移的图像可以明显看出，导光区域的光学特性得到了良好保持。这些波导在集成光学和量子光子学领域可能具有潜在应用价值。

    关键词： 飞秒激光、6H-碳化硅晶体、光学波导、量子光子学、集成光学

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 有限尺寸发光二极管（LED）近场二维与三维光强的推导及实验验证

    摘要： 我们推导了无机LED在其表面及三维空间中的近场光强分布。针对有限尺寸LED的三维光强分布解析解与描述无限小平面光源的朗伯余弦定律一致。同时，我们推导出二极管表面二维光强分布公式，其呈现与高斯函数相似的特性——该高斯函数通常用于近似LED和激光二极管的表面光强分布。我们的二维光强分布函数产生的空间光传播行为与高斯光束传播相似，但不同于高斯近似法，本公式无需假设二极管内部折射率遵循横向空间域的二次函数关系即可恒定呈现该特性。针对LED近场提出的二维与三维空间光强公式，为计算平面LED光源中心峰值强度提供了独特方法。实验证实：正如预期，峰值强度随LED光源尺寸增大而增强，同时也随每个辐射电子-空穴对的亮度提升而增强——该亮度是驱动电流和LED量子效率的函数。

    关键词： 近场光度学、光学波导、显示技术、光波传播、闭式解与照明、激光器、发光二极管、数学物理。

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 矩形介质波导中涡旋模式传播的建模与优化

    摘要： 我们通过解析和数值方法研究了平面介质矩形波导中涡旋模式传播的可能性，并探讨了支持涡旋模式的波导几何结构优化问题。结果表明：理论上矩形波导能够在主导场分量中实现具有高纯度轨道角动量（OAM）态的准TE和准TM模式传输。但仅当方位角阶数为±1的准简并模式时，其组成本征模才能以相位匹配方式传播；更高方位角阶数的涡旋模式仅能以特定拍长传播。此外，随着目标方位角阶数增加，模态叠加中对应OAM态的归一化功率会降低。通过氮化硅波导的电磁数值模拟验证了解析预测，获得了相应模态叠加的场分布及OAM光谱。

    关键词： 集成光子学、氮化硅、光学波导、轨道角动量（OAM）

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • [2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC） - 德国慕尼黑（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC） - 芯片级亚波长光栅法布里-珀罗腔，面向集成腔光力应用

    摘要： 亚波长光栅（SWG）周期性介质由介电常数交替的薄层构成，其周期Λ远小于入射波长，从而有效抑制衍射或干涉效应。作为良好的一阶近似，SWG介质可视为具有介电常数平均化效应的均匀无损介质[1]。2010年首次提出并验证了将SWG介质用作光学波导芯层和/或包层材料的方案[2]，通过简单光刻图案化即可实现光折射导波指数的便捷调控。此后，SWG波导在波导交叉、多模干涉仪、光学滤波器、中红外波导乃至生物传感等领域获得广泛应用[3]。我们提出将SWG波导集成于悬浮法布里-珀罗（FP）腔结构（见图1a）：腔体核心由硅/空气交替的SWG薄层构成，输入输出镜面采用直接布拉格反射器（DBR），整个结构通过两根支撑臂实现完全悬浮。本文阐述了该腔体的理论建模、工艺实现及光学特性表征——设计过程结合了采用等效折射率处理SWG介质的解析模型与二维有效折射率时域有限差分（FDTD）仿真，并在200mm绝缘体上硅（SOI）晶圆上通过电子束光刻制备波导层，最终在1520-1580nm波长范围进行全晶圆光谱测试。截至发稿时，测得2μm长腔体的光学品质因数达10,000。我们认为此类悬浮结构可用于腔光力力学领域（光学腔与机械谐振器耦合的系统[4]）。由于完全悬浮特性，该结构预期会产生机械共振，其表现类似于双端固支多孔悬臂梁（见图1c）。除传统腔长变化导致的相位偏移外，SWG波导等效折射率随周期Λ（即腔体长度）变化的特性还将引入额外相位偏移。基于此附加效应，我们预期将实现强光力耦合速率。

    关键词： 亚波长光栅、绝缘体上硅、光学波导、法布里-珀罗腔、腔光力学

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 具有过渡偶极矩各向异性空间分布的大尺寸有机电荷转移共晶体的形貌依赖发光与光学波导特性

    摘要： 具有活性光学波导行为的有机共晶与全内反射、分子堆积模式及晶体中跃迁偶极矩(μ)的空间分布密切相关。然而，作为能响应μ各向异性空间分布的新型材料，有机电荷转移(CT)共晶的光波导特性尚未被揭示。本研究制备了一种新型有机CT共晶9AC-TCNB（9AC=9-蒽甲酸，TCNB=1,2,4,5-四氰基苯），其在同一晶格平面上沿两个不同取向呈现给体(D)与受体(A)的混合堆积结构。通过多种光谱分析证实，该共晶中存在源自μ各向异性空间分布的双向非对称光传播。一维和二维9AC-TCNB共晶的光致发光(PL)显微图像及空间分辨PL光谱进一步表明，这种CT共晶具有形态和颜色依赖性的各向异性光学波导特性，验证了光传播的理论原理。该成果为有机共晶在大规模光波导器件和集成光学领域开辟了新的潜在应用方向。

    关键词： 大尺寸有机共晶、电荷转移、光学波导、跃迁偶极矩

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • [2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 德国慕尼黑（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 超快激光脉冲实现金刚石功能化

    摘要： 钻石的极端材料特性使其成为众多技术应用的理想候选材料。然而这些特性往往对钻石加工成功能器件构成阻碍。聚焦于钻石内部的超短激光脉冲为钻石功能化提供了潜在新途径，可在单一平台上实现多种加工模式。当聚焦点位于钻石表层下方时，超短激光脉冲产生的足够光强会引发非线性吸收效应，从而改变钻石晶格结构。该过程的非线性特性将改变得限制在激光焦点体积内，不会影响钻石表面及周边区域。在高脉冲能量（约100纳焦以上）条件下，激光沉积的能量足以破坏钻石晶格并诱导石墨相形成。通过控制激光焦点轨迹，可在钻石内部三维空间制备导电石墨纳米线。当采用高数值孔径（NA=1.4）加工时[1]，该工艺具有确定性且纳米线导电性显著提升。钻石表面巨大的折射率失配会产生深度相关的球差，需通过自适应光学系统进行校正。 如图1(a)所示，激光刻写的导电线路可用于制备辐射传感器，这种设计能充分发挥钻石的抗辐射特性。激光加工技术的进步催生了新型探测器构型。超短脉冲激光在钻石表层下方制备的石墨包涵体会对周围晶格施加应力，进而改变晶体光学特性。通过设计应力场，可在钻石内部制备光学波导[2]和波导布拉格光栅[3]。在另一种加工模式下，超短脉冲还可在不破坏钻石晶格的前提下实现功能化。我们证实单次超短脉冲即可在钻石内部焦点区域产生空位群，经热退火处理修复晶格损伤后，能成功形成高度相干的单氮空位（NV）色心[4,5]。近期我们通过基于激光的局部退火技术结合荧光反馈，实现了近100%产率、平面定位精度达40纳米的NV色心阵列制备[6]。

    关键词： 功能化、金刚石、石墨线、超快激光脉冲、氮空位中心、光学波导

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • [工程技术学会第十二届欧洲天线与传播会议（EuCAP 2018） - 英国伦敦（2018年4月9-13日）] 第十二届欧洲天线与传播会议（EuCAP 2018） - PT对称光子晶体的工程模式

    摘要： 本研究探讨了宇称-时间（PT）对称性对光子晶体缺陷波导模式的影响。研究考虑了两种设计方案：第一种方案中，缺陷模式受到?；っ庥诜⑸鶳T相变，但在复共轭频率区域会出现边缘模式；第二种方案中，缺陷模式表现出无阈值的PT相变特性。

    关键词： 光子晶体、光学波导、宇称-时间对称性、光子集成电路、半导体波导

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • [IEEE 2018伊朗电气工程会议(ICEE) - 马什哈德(2018.5.8-2018.5.10)] 伊朗电气工程会议(ICEE) - 利用宇称时间(PT)对称周期阵列电子实现的可调谐滤波器

    摘要： 报道了一种PT对称（增益/损耗耦合）波导周期性阵列的电路模型，用于设计新型可调谐滤波器。该模型由一对耦合电路组成，其中一个具有放大电阻，另一个具有等效衰减。通过改变增益/损耗值，可以控制带隙大小，从而调节结构内允许传播的频率。当增益/损耗达到临界值时，特征值合并且带隙消失，此时所有频率均可通过该结构（即全通滤波器）。反射频率的品质因数可调节，在0.283 MHz中心频率下成功实现了20至最大值的可调Q值。该设计的显著特点在于其可调性、高速性和相对简易性。

    关键词： RLC电路模型、宇称-时间（PT）对称性、光栅波导、光学波导、带阻滤波器（BSF）

    更新于2025-09-04 15:30:14