硅光非线性效应在数字光子回路中的应用

文章首先介绍了硅光非线性效应在数字光子回路中的应用和研究价值,接着简要介绍了硅基纳米波导中的光力效应和热光效应,最后较详细地阐述了光力效应在路径非对称光传输中的应用,以及利用热光效应实现的光顺序路由传输和光学编码。

不同缺陷态下具有高光力耦合率的新型一维光力晶体纳米梁

本文设计了一种由两侧挖孔的六棱柱单胞周期性排列而成的新型光力晶体纳米梁谐振腔,利用有限元法计算了该结构在不同缺陷态下的带隙特性.基于移动边界效应和光弹性效应机制,采用一阶微扰理论并借助光力耦合系数计算法获得了光力晶体纳米梁谐振腔的光力耦合率,同时分析了谐振腔声学模态的对称性,并对光力耦合机制进行了探索.研究表明:改变缺陷数量或优化几何结构均可改善光学模式和机械模式的重叠性;对于同种缺陷不同数量的谐振腔结构,缺陷数量只会影响光力耦合率中移动边界效应和光弹性效应的作用方式,而几乎不会改变其耦合率的大小.分析具有梯度缺陷的光力晶体纳米梁谐振腔的振动模态对称性发现,只有关于x-y,x-z,y-z平面偶对称的振动模态才能与光学模态产生强耦合,并得到高达2.25 MHz的光力耦合率.

光纤微流传感技术研究进展

本文介绍了本课题组在光纤微流激光传感器和无源光纤微流传感器两方面的研究进展。光纤微流激光传感器利用光纤微流激光的输出变化来探测生化参数的改变。光纤截面作为环形微腔形成光反馈,增强了腔内光子和待测物质的相互作用,从而提高了微流激光的传感灵敏度。此外,光纤尺寸均匀,易低成本、批量制作光纤微腔,可制备高重复性或一次性使用的光纤微流激光。本文还介绍了基于光力/光热效应的无源光纤微流传感器。该类传感器利用光产生的力学或热学效应对微流体进行温度、流速、浓度传感,具有灵活性高、集成度好、多功能、可重构等特点。

液晶高弹体的光致变形与弯曲行为研究

本文研究了一类光敏液晶高弹体在紫外光照射下的变形和弯曲行为。在分析了近年发现的光敏液晶高弹体中光致变形的机理和规律的基础上,给出了该材料一维变形本构关系,研究其变形行为,进而利用铁木辛科双金属片弯曲的思想建立了梁的光致弯曲模型。

一个分子吸收能量后能产生多大的驱动力?

某些活性分子(如分子开关、分子马达)能在外界能量的刺激下发生几何形状的动态可逆变化.科学家们已经学会了把它们组装起来获得宏观的驱动力,从而能够对外做功.但是,单个分子的力量有多大?这一根本的问题还未得到回答.

基于光阱力的新型传感技术

光场具有力学效应,光力效应是指当光子与机械振子发生相互作用时能够改变机械振子动量和角动量的能力。基于光阱力的传感技术是利用光动量以及光角动量与光场中物体相互作用产生的光势阱,通过光阱力实现对微小粒子的动力学操控和运动状态监测的新型传感技术。由于光力传感系统具有衰减时间长、检测灵敏度高、精度高、系统体积小等突出优势,在众多前沿领域中发挥着重要的作用,具有极大的发展潜力,成为近年来交叉学科研究的新热点。首先介绍了光力效应的发展历史和光阱力的基本作用原理;然后分别介绍了光阱力在基础物理、量子物理、超高速旋转、生物技术、惯性传感、极微弱力及力矩测量等领域的典型应用;最后总结了国内研究现状,分析了国内外差距和基于光阱力的传感技术的发展特点,提出了下一步我国发展新型光力传感技术的建议。