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用于解复用应用的可调谐中红外石墨烯等离子体十字形谐振器
摘要: 本研究在中红外(MIR)波段提出、模拟并分析了一种可调谐石墨烯等离子体滤波器和双通道解复用器。我们探讨了所提出的十字形谐振器与双通道解复用器的光学传输光谱。通过改变其尺寸参数和石墨烯的费米能级,可实现该中红外谐振器传输光谱的调谐。所提结构在5-12微米波长范围内具有单模特性,其最小半高全宽(FWHM)和最大透射比分别达到220纳米和55%。采用三维时域有限差分法(3D-FDTD)进行仿真,并运用耦合模理论(CMT)开展理论研究,数值结果与理论分析高度吻合?;诖胖副昶拦懒私飧从闷餍阅?,其最小串扰值达-48.30分贝。所提结构能实现光波的亚波长约束,适用于中红外波段应用。
关键词: 谐振器、等离子体激元学、石墨烯、费米能级、解复用器
更新于2025-09-23 15:19:57
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多孔硅/二氧化钛纳米线三维随机谐振器的制备与表征及其对钙钛矿量子点连续光泵浦激光的作用
摘要: 近年来,全无机铋铅卤钙钛矿纳米晶体[CsPbX3(X=Cl、Br、I)]因其高荧光量子产率、窄发射光谱和可调发射范围而备受关注。然而,其高成本和稳定性差的缺点极大限制了该材料的发展前景。本研究为开发具有高化学稳定性、高品质因数和低制备成本的钙钛矿量子点激光腔,成功制备了基于多孔硅/二氧化钛纳米线的三维随机腔器件。通过在多孔硅上生长二氧化钛纳米线形成三维谐振腔,并在其表面旋涂钙钛矿量子点构建新型三维复合薄膜。该创新结构在提升谐振腔化学稳定性和激光品质因数的同时,利用空间干涉结构中大尺寸量子点产生的荧光构成反馈回路,将为信息光学发展提供有力支撑。
关键词: 多孔硅、钙钛矿量子点、二氧化钛、谐振器
更新于2025-09-23 15:19:57
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一种新型充气基片集成间隙波导谐振器
摘要: 本文介绍了一种充气式基板集成间隙波导(ASIGW)谐振器的设计与分析。通过理论建模和电磁仿真研究了该谐振器中各谐振模式的电磁场特性,分析了结构尺寸与无载品质因数Qu的关系,在Ku波段该谐振器的Qu可达2080。与传统矩形波导谐振器和间隙波导(GW)谐振器相比,所提出的ASIGW谐振器更易于制造;与基板集成波导谐振器相比,ASIGW谐振器对尺寸误差的容忍度更高且简并模式更少。作为实例,基于ASIGW谐振器设计了五阶带通滤波器以验证前述结论。
关键词: 带通滤波器,充气基片集成间隙波导(ASIGW)谐振器
更新于2025-09-23 15:19:57
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[2018年IEEE传感器会议 - 印度新德里(2018.10.28-2018.10.31)] 2018年IEEE传感器会议 - 利用金属有机框架涂层微梁多模态实现智能气体传感与驱动
摘要: 智能传感系统存在结构复杂的问题,需要接口电路、微控制器、开关和执行器等组件来实现检测感知、信号处理与决策制定,并根据需求触发动作。这不仅增大了设备体积,还显著增加了系统启动所需的功耗。本文提出一种混合式传感器与开关装置,能够精确测量气体浓度并在浓度超过特定(安全)阈值时执行开关动作。该装置采用涂覆金属有机框架(MOFs)的固支梁结构,通过静电谐波电压实现动态多模态激励——即在接近吸合区的第一振动模态和第三模态同时激发梁体。实验验证了该技术测量水蒸气浓度的有效性,以及当浓度超过阈值时实现开关切换的可靠性。与单模态操作相比,多模态激励能提升灵敏度、增强精确度并提高抗噪能力。
关键词: 多模态、分叉、金属有机框架、谐振器、智能传感器
更新于2025-09-23 06:14:12
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单电极MEMS谐振器的静态拉入与基频的定性识别
摘要: 本文从物理角度定性识别单电极微谐振器的静态吸合位置、吸合电压及基频。理论推导过程中,首先引入采用微分求积法(DQM)建立的无量纲广义单自由度(1-DOF)模型并进行频率归一化转换。基于推导公式,通过数学证明得出静态吸合位置与吸合电压的上下界。为区分基频随直流电压(DC)变化的单调与非单调特性,确定了仅由立方刚度决定的临界条件。首次推导出两个极限静态位置及其对应基频和直流电压以识别不同频率行为,并讨论验证了它们随立方刚度的变化规律。仿真过程中采用高阶DQM与COMSOL二维模型进行数值分析,在无量纲结果指导下详细考察特定物理参数的典型行为。结果表明:所有定性结果与有量纲定量数值模拟的曲线趋势高度吻合,证实了采用1-DOF模型定性讨论物理参数对系统静力学与动力学影响的可行性。
关键词: 静态吸合、单电极、谐振器、基频、微机电系统
更新于2025-09-23 18:12:33
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[2019年IEEE第二届电力与能源应用国际会议(ICPEA) - 新加坡,新加坡(2019年4月27日-2019年4月30日)] 2019年IEEE第二届电力与能源应用国际会议(ICPEA) - 光伏系统在波动太阳辐照度下频率9-150kHz干扰特性研究
摘要: 氮化镓(GaN)是一种宽禁带半导体材料,是继硅之后半导体行业最受青睐的材料。推动这一趋势的主要领域包括发光二极管、微波技术,以及近年来的功率电子器件。新兴研究方向还包括利用GaN独特性质的自旋电子学和纳米带晶体管。GaN的电子迁移率与硅相当,但其禁带宽度是硅的三倍,这使其成为高功率应用和高温工况下的理想材料。通过形成具有二维电子气现象的薄层AlGaN/GaN异质结构,可制备出具有高约翰逊优值的高电子迁移率晶体管。GaN研究的另一个尚未充分探索的有趣方向是基于GaN的微机械器件或GaN微机电系统(MEMS)。要充分释放GaN潜力并实现全GaN先进集成电路,必须将无源器件(如谐振器和滤波器)、传感器(如温度和气体传感器)以及其他超越摩尔定律的功能器件与GaN有源电子器件进行协同集成。因此,将GaN用作机械材料的研究兴趣日益增长。本文综述了GaN的机电、热学、声学和压电特性,并阐述了已报道的高性能GaN基微机电部件的工作原理,同时展望了GaN MEMS领域可能的研究方向。
关键词: 高电子迁移率晶体管、压电材料、微加工技术、微机电系统、III-V族半导体、宽禁带、谐振器
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年第八届下一代电子国际研讨会(ISNE)- 中国郑州(2019.10.9-2019.10.10)] 2019年第八届下一代电子国际研讨会(ISNE)- 紧凑型双模脊波导双频滤波器
摘要: 本文提出一种新型双模脊波导结构用于设计双频带通滤波器。该新构型实现了两个正交谐振模式,从而可独立调控两个谐振频率。此外,在保护频带中引入传输零点以提高滤波器选择性,同时保持简单紧凑的直列式拓扑结构。
关键词: 脊形波导、传输零点、谐振器、双模、高隔离度
更新于2025-09-16 10:30:52
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用于近红外硅光子学的超均匀无序波导与器件
摘要: 我们介绍了一种超均匀无序平台,用于在绝缘体上硅平台上实现近红外光子器件,展示了这些结构在不依赖晶体对称性的柔性硅光子集成电路平台中的功能。所提出的设计充分利用了超均匀无序结构提供的大范围、完整且各向同性的光子带隙优势。文中展示了一款紧凑型、亚伏特驱动、亚飞焦/比特能耗、采用超均匀包层且适合硅光子生态系统制造的电控谐振光学调制器集成设计方案及仿真结果。我们还报道了包括波导和谐振器在内的无源器件元件成果,这些元件可与传统绝缘体上硅条形波导及垂直耦合器无缝集成。研究表明,相比基于脊形波导和条形波导的硅光子器件,该超均匀无序平台能实现更高的集成度、更优的能量效率以及更好的温度稳定性。
关键词: 光子带隙、超均匀无序结构、硅光子学、光调制器、波导、谐振器
更新于2025-09-16 10:30:52
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用于检测H3N2流感蛋白-抗体及DNA-DNA分子结合的等离子体对比成像生物传感器
摘要: 我们报道了一种等离子体对比成像生物传感器。该传感器通过测量等离子体激发下p偏振与s偏振图像的强度差异进行检测。在等离子体共振状态下,仅p偏振光被激发,而s偏振光保持不变。通过双偏振图像强度相减可消除系统共模噪声并提升传感器分辨率。在折射率测量中,该传感器分辨率达到4.36×10?? RIU。该等离子体对比成像传感器已成功应用于H3N2流感抗体检测及DNA-DNA分子结合检测,其中H3N2流感抗体的检测限为8.6nM(320 ng mL?1),较商用Biacore系统的流感抗体检测限分别提升56%和216%?;诟霉庋杓疲颐腔箍⒘思扑慊刂粕璞冈?,可适用于多种生物分子结合检测。
关键词: 无标记、DNA、表面等离子体共振成像、等离子体生物传感器、谐振器、流感
更新于2025-09-16 10:30:52
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[2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 美国伊利诺伊州芝加哥(2019.6.16-2019.6.21)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 中间带材料器件模型
摘要: 氮化镓(GaN)是一种宽禁带半导体材料,是继硅之后半导体行业最受青睐的材料。推动这一趋势的主要领域包括发光二极管、微波技术,以及近年来的功率电子器件。新兴研究方向还包括利用GaN独特性质的自旋电子学和纳米带晶体管。GaN的电子迁移率与硅相当,但其禁带宽度是硅的三倍,这使其成为高功率应用和高温工况下的理想材料。通过形成能展现二维电子气现象的薄层AlGaN/GaN异质结构,可制备具有高约翰逊优值的高电子迁移率晶体管。另一个尚未充分探索的有趣研究方向是基于GaN的微机械器件或氮化镓微机电系统(MEMS)。要充分释放GaN潜力并实现全GaN先进集成电路,必须将无源器件(如谐振器和滤波器)、传感器(如温度和气体传感器)及其他超越摩尔定律的功能器件与GaN有源电子器件进行协同集成。因此,将GaN用作机械材料的研究兴趣日益增长。本文综述了GaN的机电、热学、声学和压电特性,并阐述了已报道的高性能GaN基微机电部件的工作原理,同时展望了GaN MEMS可能的未来研究方向。
关键词: 宽带隙、谐振器、高电子迁移率晶体管、微加工、III-V族材料、微机电系统、压电材料
更新于2025-09-16 10:30:52