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优化多孔硅布拉格反射器以实现窄光谱共振
摘要: 在多孔硅基光子结构中实现尖锐的光谱共振,对于提高化学和生物化学应用中基于折射率传感的精度具有重要实际意义。我们证明,通过补偿蚀刻条件中与深度相关的异质性,能够将布拉格反射器中的孔隙率调制降低至1%以下,并在可见光谱范围内实现7纳米的吸收受限光谱宽度。与具有更宽光谱特征的反射器相比,这种窄带布拉格反射器为实时监测折射率变化提供了显著改进的传感能力。
关键词: 光学传感、多孔硅、布拉格反射器、窄光谱共振、基于折射率的传感
更新于2025-09-23 15:21:21
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布拉格反射层掺杂对InGaAs/GaAs应变补偿光伏转换器电学特性的影响
摘要: 研究了铟含量x=0.025-0.24的InxGa1-xAs/GaAs应变补偿光伏转换器内置n-InGaAs/InAlAs布拉格反射器的电流-电压特性。在90至400K温度范围内测量了异质结的串联电阻。发现硅掺杂反射器的电阻随铟组分增加而急剧上升,这是由于InAlAs-n:Si层中施主杂质弱激活所致。这导致在后者中形成了高度为0.32-0.36eV且宽度显著的多子能垒。为抑制该效应,开发了n-InGaAs/InAlAs布拉格反射器的碲掺杂技术,使串联电阻降低五个数量级。这使得电流密度达2A/cm2时仍能保持电流-电压特性的填充因子高于80%。量子效率超过85%的数值表明,这类杂质特有的"记忆效应"和碲偏析效应得到抑制。
关键词: InAlAs(砷化铟铝)、电阻损耗、掺杂、布拉格反射器、光伏转换器、异质界面、InGaAs(砷化铟镓)
更新于2025-09-23 15:21:01
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倾斜调制手征雕刻薄膜中滤光片与激光反射镜的窄化
摘要: 螺旋多层纳米结构具有引人入胜的光学特性,可用于开发各类光学与光子器件。这类螺旋材料的光学特性与螺旋旋转密切相关。倾斜调制手征雕刻薄膜(STF)能根据振荡角度幅值的变化,在布拉格区域完全反射或透射光线。特别地,相同旋向性的扭转缺陷手征STF会在不同振荡幅值下为圆偏振光形成光谱孔洞。通过缺陷调制的手征STF可构建窄带阻/宽带通滤波器及布拉格反射镜。当增加手征STF结构半周期内的振荡次数时,滤波器会呈现平坦化且更窄的频响,并伴随蓝移现象。大量振荡情况下,调制手征STF会表现出激光镜特性,并在布拉格区域产生布拉格条纹。类似地,对于不同入射角度的光线,光谱孔洞和光学滤波器的带宽会变窄并向更短波长区域移动,最终在布拉格区域消失——其中大入射角时光线的反射率达到最大值。因此建议此类手征STF非常适用于工作在不同波长范围的光学器件。
关键词: 电磁波、激光反射镜、光学特性、布拉格反射器、光学滤光片
更新于2025-09-23 15:19:57
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[IEEE 2018年第20届透明光学网络国际会议(ICTON) - 布加勒斯特(2018年7月1日-2018年7月5日)] 2018年第20届透明光学网络国际会议(ICTON) - 远红外波段Tamm极化激元与腔模
摘要: 塔姆极化激元(TPs)形成于两个半无限周期介电结构(布拉格反射镜)或其他反射体之间的界面处。与常规表面极化激元不同,尽管其振幅也随与界面距离的增加呈指数衰减(这是倏逝波的典型特征),但塔姆极化激元存在于"光锥"内部。它们与构成界面的材料或结构中的元激发(如金属等离子体激元或半导体激子)发生耦合。本文讨论了在远红外(FIR)光谱范围内、极性半导体(如砷化镓)光学声子剩余射线带中,以布拉格反射镜(BR)作为第二反射体时塔姆极化激元的形成过程。针对砷化镓-布拉格反射镜界面以及两反射体之间存在间隙的结构,我们分析了其色散关系和塔姆极化激元的存在频率窗口。
关键词: 声子、布拉格反射器、半导体、光学塔姆态
更新于2025-09-23 06:30:47
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具有ZnSe/ZnS/GaAs布拉格反射镜的MSM光电探测器
摘要: 研究了ZnSe/ZnS/GaAs分布式布拉格反射器对金属-半导体-金属(MSM)二极管光谱响应的影响。构成MSM二极管中分布式布拉格反射器的ZnSe/ZnS/GaAs异质结构,其计算与实验反射光谱具有良好的一致性。该MSM探测器在420和472纳米处呈现双色响应,在响应信号的长波部分光敏度急剧下降,具有53%的高量子效率及5×10?1?安培的低暗电流。通过适当选择异质结构参数,可调节探测器的双色响应至所需波长。
关键词: 金属-半导体-金属(MSM)二极管、暗电流、异质结构、红外探测器、布拉格反射器、光谱响应
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 中国黄山(2019.8.5-2019.8.8)] 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - SOI平台上的多模波导布拉格光栅
摘要: 多模波导布拉格光栅(MWBGs)在绝缘体上硅(SOI)平台上实现,可用于片上应用,如带通和带阻滤波器、上下路复用滤波器、偏振分束器以及模式多/解复用器。其工作原理基于基横电模与不同高阶模之间的反向耦合,该耦合取决于周期性折射率扰动的对称或非对称特性。文中展示了基于不同MWBGs器件的设计与实验结果。
关键词: 布拉格反射器、波导、波长滤波器件、集成光学器件
更新于2025-09-16 10:30:52
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基于石墨烯布拉格反射器的光学塔姆态高灵敏度可调谐太赫兹生物传感器
摘要: 我们提出了一种基于石墨烯与一维光子晶体复合结构的高灵敏度、可调谐太赫兹(THz)频段生物传感器。理论分析与仿真结果表明,该生物传感器的灵敏度可达517.9°/RIU,品质因数高达1222.9RIU-1。其高灵敏度源于石墨烯分布式布拉格反射器激发的光学塔姆态。通过调节石墨烯上的电压,可实现生物传感器灵敏度与品质因数的电控调节。此外,该传感器具有宽范围(1.40~1.70)的待测介质折射率测量能力。我们认为该生物传感器在生物检测领域具有良好的应用前景。
关键词: 优值、太赫兹生物传感器、布拉格反射器、灵敏度、光学塔姆态、石墨烯
更新于2025-09-11 14:15:04
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基于临界耦合的超窄完美石墨烯吸收器
摘要: 数值模拟证明了一种偏振无关的完美石墨烯吸收器。该新型吸收器由布拉格反射镜上的介质方形谐振器阵列和单层石墨烯组成。由于临界耦合效应,在1550纳米波长处实现了吸收率高达~99%的吸收峰。此外,由于介质方形谐振器产生的导模共振与布拉格反射镜形成的光子带隙共同作用,设计的石墨烯吸收器展现出超窄光谱带宽和超高品质因数。除数值结果外,还提出了基于耦合模理论的分析模型,并绘制了电磁场强度分布图以完整吸收现象提供物理解释。本研究为开发完美超窄光谱选择性石墨烯吸收器铺平了道路。
关键词: 布拉格反射器,石墨烯,吸收
更新于2025-09-10 09:29:36
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多孔硅布拉格反射镜/碳点杂化材料:合成、纳米结构与光学特性
摘要: 碳点(C-dots)展现出独特的荧光特性,主要取决于其物理环境。本研究探究了原位合成于不同多孔硅(PSi)布拉格反射器内的碳点光学性质与纳米结构。通过光致发光、X射线光电子能谱、傅里叶变换红外光谱以及共聚焦和透射电子显微镜对所得杂化材料进行表征。结果表明:通过调控PSi布拉格反射器光子带隙位置及其氧化程度,可调节碳点的发射光谱特征。值得注意的是,当PSi基体的高反射带与受限碳点峰值波长重合且PSi基质在温和条件下热氧化时,其荧光发射可显著增强。该现象在多种组分的PSi布拉格反射器/碳点杂化材料中均有观测到。
关键词: 光学特性、荧光、法布里-珀罗腔、布拉格反射器、多孔硅、光致发光、碳点
更新于2025-09-09 09:28:46