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机械光子学：柔性单晶有机波导与电路
摘要： 通过结合柔性晶体的机械与光子特性来实现电路的微加工，对开发柔性微型光子器件至关重要。深入理解分子堆积方式及分子间相互作用的能量学原理，是设计具有本征柔性与光学特性的晶体材料的基础。我们报道了一种具有高长径比的二噻吩并[3,2-a:2′,3′-c]吩嗪（1）一维光学波导晶体，该晶体展现出优异的机械柔韧性和选择性蓝光自吸收特性（其荧光发射的蓝光部分）。虽然宏观晶体呈现弹性，但由于显著的表面临界吸附能，沉积在玻璃表面的微晶行为类似塑性晶体，这使得通过原子力显微镜悬臂梁尖端的微机械操作来构建光子电路成为可能。值得注意的是，这种柔性晶体波导在直线和弯曲构型下，其输出端均呈现与光路相关的荧光信号，适用于波分复用技术。通过微操控技术将两个弧形晶体组合构建的未来可重构定向耦合器，能利用倏逝波耦合分割光信号，并以不同分光比从两个输出端传输信号。该机械微操控技术亦可有效推广至任意柔性晶体，用于设计和刻蚀复杂光子电路。
关键词： 有机光子学、柔性晶体、定向耦合器、光波导、机械光子学
更新于2025-09-23 15:21:01
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柔性发光有机块体晶体：二维弹性实现三维光波导
摘要： 弹性有机单晶的研究已成为晶体工程领域的热门方向，近期针状晶体的弹性弯曲行为得到了深入探究。本研究基于结构简单的2,5-二氨基对苯二甲酸二甲酯（DMDAT）分子，报道了一类在外力作用下既具弹性弯曲能力又具弹性扭转能力的有机晶体。这些带状DMDAT晶体具有完全柔性，可自由弯曲扭转形成任意三维构型。其独特的X形四取代苯结构使该晶体能基于极小的π体系实现高效黄色发光。利用这些特性，研究者成功在具有高度扭曲三维带状结构的DMDAT晶体中实现了三维光波导，展示了柔性有机块体晶体的终极三维应用潜力。
关键词： 荧光团、光波导、柔性晶体、有机晶体
更新于2025-09-11 14:15:04