纳米光纤-半导体量子点分子耦合系统中光孤子的存储与读取

本文解析研究了基于纳米光纤-半导体量子点分子耦合系统中时间光孤子存储和读取.结果表明,由于半导体量子点分子中点间隧穿诱导透明效应,系统中的光吸收被大大抑制.同时,纳米光纤的横向约束能增强光与系统的相互作用,增强的系统非线性响应能平衡色散效应得到稳定的时间光孤子.进一步研究表明,通过关闭和打开点间隧穿耦合,系统中可实现光孤子的高效率和高保真度的存储与读取.上述结果对于固体量子材料中全光信息处理的实际应用具有一定的指导意义和潜在的应用价值.

纳米光纤中超连续谱的研究

利用分步傅里叶变换法对飞秒激光脉冲在纳米光纤中产生超连续谱的过程进行了数值模拟,分析了纳米光纤直径、输入脉冲的峰值功率以及脉冲宽度等对纳米光纤中超连续谱产生的影响。通过模拟分析发现:输入脉冲脉宽越窄,光谱展宽越为明显;输入脉冲峰值功率越高,超连续谱(SC)过程越明显;当输入脉冲一定时,纳米光纤的直径与超连续谱的产生有着至关重要的作用:超连续谱的产生与光纤半径并不成线性关系,当输入脉冲的中心波长与纳米光纤的直径相匹配时,超连续谱产生最为明显。以上结论对进一步研究和利用纳米光纤中的超连续谱有着非常重要的意义。

变温腐蚀法制备纳米光纤探针

通过改变温度,用腐蚀的方法制备出用于近场光学显微镜的光纤探针。通过控制光纤在不同温度的腐蚀液中腐蚀的时间,制备出多种形貌的光纤探针,所制作探针的锥形过渡区短而锥角大。该法具有重复性高、探针形貌可控、操作方便、实验费用低廉、制备的探针表面光滑等优点,利用该方法成功地制备出针尖尺寸50～300nm、针尖锥角在40°～74°可调的光纤探针。将制备的探针用于扫描全息光栅(500线/mm),结果在40mm范围内扫描有20个周期,与全息光栅的标定结果相符。

纳米光纤与光孤子通信探讨

在普通光纤光孤子传输的行为基础上,提出纳米光纤概念,讨论利用纳米光纤的强三阶光学非线性建立的全新光孤子光通信系统

嵌入石墨烯三角环的纳米光纤电磁场特性研究

光纤中掺杂不同材料将会对其物理特性产生影响。建立了嵌入不同尺寸三角形石墨烯环的纳米光纤模型,采用有限元法对其电磁特性进行了计算和模拟,分析了光纤中的能量密度均值和电磁场强度分布。通过与基准光纤对比,发现石墨烯环嵌入不改变光纤各物理量的分布情况,只是降低相应的强度。通过改变石墨烯环的尺寸,结果显示石墨烯环尺寸越小对光纤中的光传输产生的影响越大。

管腐蚀法制作纳米光纤探针

根据优质探针的理论模型 ,利用管腐蚀法制作了可用于光纤生物传感器的纳米光纤探针 ,该制作方法操作方便 ,成本低廉 ,易于批量生产 ,且受环境的影响较小 ,制作的光纤探针具有较高的重复率。所获探针锥径小于 5 0nm ,锥角为 4 5°。

弯曲纳米光纤的耦合问题研究

从纳米光纤倏逝波角度出发,采用时域有限差分法数值模拟了两根弯曲纳米光纤耦合区域附近的空间光强分布,给出耦合效率随两弯曲光纤间距、光纤半径、弯曲半径等参量变化的曲线.结果表明:两根纳米光纤之间可以有效传递光能,其耦合效率随两弯曲光纤间距、光纤半径、弯曲半径等参量均有关.

用弯曲的纳米光纤定点输送和释放聚苯乙烯微球

提出了用弯曲的纳米光纤定点输送和释放聚苯乙烯微球的方法。纳米光纤是由标准单模光纤通过热熔法拉制而成,其直径为600 nm。由理论分析可知,激光在弯曲的纳米光纤中传输时,由于弯曲损耗的存在,当激光强度小于临界值,光力将不足以稳定地将微球捕获到光纤表面,并使之沿着光的传播方向运动时,微球将脱离光纤表面的束缚,被释放到水溶液中。该技术可用于沿光纤运动的微颗粒的定点输送和释放。

微纳米光纤腐蚀动力学及其光学特性研究

利用氢氟酸(HF)腐蚀石英光纤法制备出微纳米光纤,并研究了微纳米光纤的光学特性.实验中,利用CCD和数据采集卡,对腐蚀中的石英光纤进行实时监控.结果发现,微纳米光纤的光功率损耗随直径的减小,而呈指数增加.通过OptiFDTD软件模拟微纳米光纤的电场矢量分布,发现随着直径减小,微纳米光纤的倏逝场越来越强.当微纳米光纤的直径与输入光波的波长相近时,光波几乎只沿着光纤的表面传播.结果表明,微纳米光纤具有制备简单、尺寸小、倏逝场大等优良特性,在传感器等领域具有很好的应用前景.

纳米光纤探针化学镀膜的研究

提出采用化学镀膜的方法对纳米光纤探针镀银,针对镀层在纳米光纤探针上形成通光孔径的机理以及影响镀层性质的主要因素进行了相关分析,通过在化学镀银中引入超声波,提高了镀层的致密性和附着力,以化学镀膜法研制出纳米光纤探针.

嵌入石墨烯环的纳米光纤特性研究

利用Comsol软件对嵌入石墨烯环的纳米光纤进行了理论研究,得出石墨烯环嵌入后的纳米光纤的电场和磁场分布,探讨了石墨烯环嵌入后对总能量和能量均值的影响。通过改变碳原子的数目,得到了不同尺寸石墨烯环嵌入后纳米光纤电磁学特性的变化。结果显示,嵌入石墨烯环的光纤,其总电场、总磁场的能量均比标准光纤低;嵌入的石墨烯环越小,光纤中心的能量密度越低;石墨烯环对电场磁场x,y各分量方向不产生影响,但是会导致其强度降低。

基于纳米光纤的光学法布里-珀罗谐振腔腔内模场的表征

光学法布里-珀罗(F-P)谐振腔、粒子、微纳机械振子三者结合的复合腔光力学系统在基本物理问题、量子信息、精密测量等方面的研究和应用中越来越引起大家的重视.本文将纳米光纤置于光学F-P谐振腔的腔模中,探究了纳米光纤对光学F-P谐振腔精细度的影响,并通过测量纳米光纤引起的光学F-P谐振腔内腔损耗随纳米光纤位置的关系直接获得光学F-P谐振腔的腰斑半径,从而进一步实现了对光学F-P谐振腔腔内模场分布的无损表征.此方法可以用于在纳米光纤表面装载的发光粒子与光学F-P谐振腔耦合的精确控制,也为集合光子、粒子、声子的复合腔光力学研究提供了良好的平台.

第4届纳米光纤及应用国际学术研讨会

第4届纳米光纤及应用国际学术研讨会（ONNA2016）经过组委会一年多的积极准备于2016年10月23～26日在浙江大学召开。此次会议的主题为“纳米光纤在量子光学、微纳光子学及光学传感等领域的应用”。

溶胶-凝胶固定纳米光纤探针上生物活性分子的研究

为提高纳米光纤生物传感器的性能,研究了以溶胶-凝胶法将生物活性分子固定于纳米光纤探针上。首先以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,制备了以葡萄糖氧化酶(GOD)为生物活性分子的溶胶,然后利用提拉法将GOD凝胶固定于纳米光纤探针上;讨论了固定化GOD活性及凝胶膜在纳米光纤探针上成膜的条件;最后通过扫描电子显微镜检测到薄膜均匀连续,生物探针尺寸小于1μm,并利用电子探针验证了GOD被固定于纳米光纤探针上。

嵌入方形石墨烯环的纳米光纤的电磁场特性

将方形石墨烯环嵌入纳米光纤,通过理论计算与模拟仿真研究,得出了石墨烯环嵌入后的纳米光纤内部电场和磁场的分布,以及石墨烯环嵌入后对总能量的影响。结果表明:当光纤中嵌入正方形石墨烯环,纳米光纤芯内的电场、磁场均有衰减,且电场与磁场的x和y方向上的分量强度会减小。但当改变嵌入的正方形石墨烯环大小时,场强会因碳原子的增加而增强,但均小于不掺杂时的纳米光纤内的电场与磁场强度。

时间与温度对纳米光纤针尖腐蚀影响的研究

为增大纳米光纤针尖的锥角(即透过率),通过实验研究了腐蚀时间与温度对光纤针尖锥角、直径及表面的影响,结果表明,光纤针尖的腐蚀是非自动截止的,针尖的锥角和直径随着腐蚀时间的增加而增大,提高温度可改善针尖表面,通过选取腐蚀时间与温度可以制作不同的纳米光纤针尖。

中美合作在纳米光纤中信号传输研究领域获进展

中国科学技术大学、美国马里兰大学、西南科技大学等的研究人员合作，提出了一种新型光学模式——存在于多层介质薄膜与纳米光纤复合结构中的一维布洛赫表面波（BSW-1D），并利用该模式成功解决了极细聚合物纳米光纤在常规衬底上无法传输光信号的难题。

中国科大纳米光纤中信号传输研究取得重要进展

2月初，中国科学技术大学专家与美国马里兰大学医学院、西南科技大学理学院专家合作，提出了一种新型光学模式——存在于多层介质薄膜与纳米光纤复合结构中的一维布洛赫表面波，并利用该模式成功解决了极细聚合物纳米光纤在常规衬底上无法传输光信号的技术难题。

美大学研制出新型纳米光纤

纳米技术是用单个原子、分子制造物质的科学技术，研究结构尺寸在0．1～100纳米范围内材料的性质和应用。纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术，它是现代科学和现代技术结合的产物。当这一技术应用到光纤当中，会给我们带来不同的改变。