基于一维三元光子晶体的全向可调反射器设计

基于一维三元光子晶体(CBA)N结构设计了全向可调反射器,用传输矩阵法对该结构TE和TM两种模式的电磁平面波传输特性进行了研究,分别讨论并得到了在这两种模式电磁波下半导体GaAs厚度、入射角和外部压强等该反射器的结构优化参数。经过理论计算与数值模拟发现,用该结构制成的反射器对TE波与TM波都能产生全向的光子禁带,并且半导体GaAs的介电特性在近红外波段受外部压强调节,为设计该波段压强调控的全向反射器提供了理论依据。

温度与微结构高度误差对衍射光学元件衍射效率的影响研究

基于衍射光学元件的衍射效率与微结构高度误差的关系,提出了环境温度、微结构高度误差与衍射效率和带宽积分平均衍射效率的数学分析模型。研究了环境温度变化对带宽积分平均衍射效率的影响,分析了工作在一定温度范围内时带宽积分平均衍射效率与相对微结构高度误差的关系。对于工作在8~12μm长波红外波段的衍射光学元件,偏离设计波长越远,其衍射效率受温度的影响越大。温度的变化会引起100%衍射效率对应的峰值相对微结构高度误差发生改变。当衍射光学元件的相对微结构高度误差在±15%范围内时,衍射效率在-40℃~80℃的整个温度范围内高于91.89%,带宽积分平均衍射效率在整个温度范围内高于88.58%。

基于项目驱动的传感器原理及应用教学设计

随着计算机电子信息化技术、电气及其自动化技术的迅猛发展,对多种感知传感器、无线传感器的应用需求在不断增加。但由于传感器内容具有分散性、实践应用性的特征,使得传感器原理及应用课程教学面临着巨大困难。基于项目驱动教育理念指导下,在传感器原理及应用课程教学中,高校教师应采取以项目为主线、教师为引导、学生为主体的教学模式,构建起线上线下融合的教学平台,创设问题导向教学情境,开展在线演示、自主探究、作业测试、师生交互、问题解答等的传感器原理实践教学,改进与完善课前、课中与课后的全流程教学评价体系,从而提高传感器原理教学质量、学生实践应用能力。

基于“SPOC教学—虚拟仿真—产教融合”结合的模拟电子技术课程创新改革

基于模拟电子技术课程理论知识零碎、应用实践性强的特点,结合新工科背景下应用人才的培养要求,本文提出构建线上线下混合式理论教学模式,可以将模拟电子技术课程以微课、MOOC、SPOC课程等形式上传至网络平台,打破了区域的限制。对于动手实践要求高的课程内容,利用行之有效的共建、共享机制,创新协同育人的模式,通过校企合作、校校合作,多方互动进行互联网+产教融合实践平台的建设,形成“SPOC教学、虚拟仿真、产教融合”相结合的模拟电子技术课程的多元教学模式,与其他院校、研究院或企业所形成的智慧课堂或实验室实现资源共享,提高资源利用率,形成一套切实可行并且可以复制推广的教学模式。

基于复合带宽积分平均衍射效率的倾斜误差研究

在系统装调过程中引入的倾斜误差会影响衍射光学元件(DOEs)的衍射效率。入射角度的增大也会影响DOEs的衍射效率。基于多层衍射光学元件(MLDOEs)的相位延迟表达式,提出了斜入射时衍射效率和带宽积分平均衍射效率(BIADE)与倾斜误差的理论关系模型。分析了斜入射时倾斜误差对衍射效率和BIADE的影响。建立了工作在一定入射角度范围内的复合BIADE与倾斜误差的关系。当工作在8~12μm波段的MLDOEs的入射角度范围为0°~20°时,若要实现98%的复合BIADE,倾斜误差角度应控制在0.25°范围内。进一步分析了存在偏心误差和相对微结构高度误差等其他误差因素时,要达到一定的复合BIADE,所需对应的倾斜误差大小。该方法和结论可以用于指导混合光学系统中MLDOEs的设计与装调。

斜入射时一定温度范围内微结构高度误差对衍射效率的影响

工作环境温度的改变会降低衍射光学元件的衍射效率,影响混合光学系统的成像质量。基于斜入射时衍射效率的表达式,在双层衍射光学元件的设计中考虑温度变化,提出了工作在一定温度范围内和入射角度范围内的双层衍射光学元件微结构高度误差与衍射效率和带宽积分平均衍射效率的数学模型。以工作在可见光波段的双层衍射光学元件为例进行分析。结果表明,当环境温度确定后,随入射角度范围的增大,最高带宽积分平均衍射效率对应的最优相对微结构高度误差逐渐减小。当双层衍射光学元件工作在0°~15°的入射角度范围内、环境温度范围为-40~80℃时,其带宽积分平均衍射效率最高为96.81%,对应的最优相对微结构高度误差为4.42%。该方法进一步完善了双层衍射光学元件加工误差的设计理论。

周期调制DFB半导体激光器的双辅助相移对空间烧孔效应的抑制作用(英文)

由于分布反馈武（DFB）半导体激光器具有结构简单、频谱稳定等优点，在光通信领域具有十分广泛的应用．传统的DFB激光器在大电流条件下容易产生空间烧孔效应，从而造成单模特性不稳定为了抑制空间烧孔效应，本文基于重构等效啁啾技术设计了具有双辅助相移的周期调制光栅结构，并从理论和实验两个方面进行了研究，理论仿真和实验结果吻合．男外仿真计算了激光器谐振腔中光场分布的平坦因子，利用双辅助相移周期调制光栅结构DFB激光器，其腔内光场分布平坦程度得到明显提高．实验结果表明：温度25℃，注入电流50～160mA时，激光器边模抑制比均超过35dB，单模特性保持稳宅因此，本文论述的DFB激光器对空间烧孔效应具有明显抑制作用．