基于导模共振效应的自支撑超灵敏生物探测器

基于多层平面波导理论,采用自支撑共振光栅,提出了一种应用于生物探测领域的超高准确度传感器.理论计算表明,本文提出的生物传感器,其探测准确度于共振光栅的周期成正比,接近基于共振效应传感器的理论极限.采用单层共振光栅的归一化色散方程,计算了色散曲线随探测介质折射率的变化关系,从而证明了其探测准确度.此外,基于此共振光栅结构,设计了工作在近红外和中红外波段的生物探测器,分别应用于液体(1.3～1.7)和气体探测,折射率的分辨能力在近红外波段可以达到1×10-5,在红外波段优于1×10-6,能满足绝大多数生物材料的探测.相比于传统的基于导模共振效应的共振传感器,本文提出的生物传感器,其探测准确度有一至两个数量级的提高.

低温二维电子气体的比热容

运用闭路格林函数方法 ,得到了二维电子气体热力学势的表达式 ,同时还得到了新的交换项 .这个交换项可以化为已知的由虚时方法得到的表达式 ,但在低温下它没有奇异性 .这表明 ,虽然闭路格林函数方法和虚时方法在总体上是等价的 ,但在一些技术细节上前者优于后者 .此外 。

偏振模色散模拟器一阶及二阶偏振模色散统计特性的分析

从光纤的琼斯矩阵模型出发 ,利用蒙特 卡洛方法对偏振模色散模拟器的统计特性进行了研究 研究结果表明 :随着组成模拟器的保偏光纤的段数增加 ,一阶和二阶偏振模色散的统计分布越接近于理论拟合曲线 比较了两种不同模拟器的组成方法 。

公众环境保护意识对环保的影响作用分析

目前,我国的雾霾问题日益严重,这体现了环境污染问题越来越严重了。因此我们在发展经济的同时,必须重视环境保护这一问题,我们要改善日益恶劣的生活环境,只有这样,最终才能促进经济的协调发展,促进建立和谐社会和集约型的环境。公众是环境问题第一任务人,如果能够建立起良好的公众环保意识,从我做起,从每一个人做起,我们所有人一定相信在将来中国的环保工作一定会取得显著的成效。

基于新型含氯光热敏折变玻璃的全息体光栅制备和性能

体Bragg光栅是实现半导体激光器超窄线宽激光输出的核心元件。采用高温熔融法制备了一种玻璃体系为SiO_(2)-Na_(2)O-Al_(2)O_(3)-ZnO(F^(–)、Cl^(–))的新型含氯光热敏折变玻璃(PTR glass)。结果表明:在含氯PTR玻璃中析出了NaF纳米晶,并测得晶粒大小为5 nm,玻璃保持很高的透明度。Cl^(–)的引入使得PTR玻璃的等离子体吸收峰由450 nm蓝移至413 nm,为开发低吸收损耗的可见和近红外光范围元器件提供了更大可能。采用全息曝光和分步热处理工艺制得衍射效率为67.95%、半高全宽仅为0.057 nm的1.5μm超窄线宽体Bragg光栅。

反射式体布拉格光栅设计及其在激光器中的应用研究

半导体激光器的发射波长随工作电流和温度的改变而变化,从而影响输出激光的有效线宽和波长稳定性,无法满足固体激光器中增益介质对泵浦源波长和线宽的要求。使用自主研发的衍射效率为9.9%的878 nm反射式全息体布拉格光栅(volume Bragg grating, VBG)作为半导体激光器的反射腔镜,可以将激光发射波长锁定在设计的878 nm附近,输出线宽仅为0.3 nm,波长电流漂移系数为0.015 nm/A,温度漂移系数为0.007 5 nm/℃。利用波长锁定的半导体激光器作为泵浦源、自主研发的衍射效率为98.71%和94.32%的1 064 nm VBG作为前后腔镜以及掺杂浓度为0.3%的Nd∶YVO4晶体作为增益介质搭建全固态激光器,经过空间光路的调试,获得中心波长1 064.2 nm、线宽0.29 nm的连续稳定激光输出。

偏振模色散及偏振相关损耗对光传输链路相关特性的影响

在同时考虑偏振模色散(PMD)及偏振相关损耗(PDL)情况下,分别通过理论和蒙特-卡罗方法研究了光传输链路的输出信号偏振态相关函数。首先,从理论上得到了光传输链路的输出信号偏振态相关函数的解析表达式,而后,利用蒙特-卡罗方法进行了模拟研究,理论和模拟的结果能很好地吻合。研究结果表明,当光传输链路的偏振模色散值不变时,随着传输链路偏振相关损耗的增大,输出偏振态归一化自相关函数的线宽变宽;而在光传输链路的偏振相关损耗一定的情况下,随着光传输链路的偏振模色散的增大输出偏振态归一化自相关函数的线宽变窄。

光纤传输系统偏振模色散对输出信号偏振度的影响

光纤通信系统的偏振模色散(PMD)是限制系统传输容量和距离的关键因素。系统输出信号的偏振度(DOP)反映了系统的偏振模色散。利用光纤通信系统的Jones矩阵模型,在理论上得到了系统的输出光脉冲Stokes矢量的表达式。在此基础上分析和计算了系统的输出脉冲的偏振度特性。结果表明,系统的输出信号的偏振度随入射脉冲偏振态的变化而变化,当入射脉冲偏振态与系统的主偏振态一致时,系统的输出信号的偏振度达到极大;同时,随着系统的偏振模色散幅度的增大而变小。系统的输出信号的偏振度还随着信号原始啁啾系数绝对值的增大而减小,但与啁啾系数的符号无关。

基于光热敏折变玻璃的反射式体布拉格光栅

为了稳定高功率半导体激光器的输出波长并且压缩其光谱带宽,通常采用反射式体布拉格光栅(VBG)作为反射镜来构造外腔半导体激光器。VBG是利用激光全息技术,在一种特殊的感光玻璃上制作的周期性调制折射率结构。采用传统的高温熔融-淬火工艺设计并制备了一种新型的光热敏折变(PTR)玻璃。测定了PTR玻璃的玻璃转变温度和软化温度。在400 nm波长以上,获得了高达91%的透过率。通过紫外全息曝光和两步热处理工艺成功实现了NaF纳米晶在PTR玻璃中的析出。在PTR玻璃上记录了布拉格波长为975.80 nm的反射式VBG,并将其用于高功率半导体激光器(LD)的波长锁定。利用衍射效率为13.97%的反射式VBG,可实现半导体激光器输出波长准确地锁定在975.80 nm。输出线宽被有效压缩到0.4 nm以下。在相同的水冷温度下,不同输入电流(2 A→10 A)实现了仅仅0.06 nm的红移。在输入功率为10.2 W时,单管LD的最大输出功率为9.7 W。