锁相频率合成功率源与晶体介质谐振腔匹配网络

论述了锁模激光的调制器晶体谐振腔与锁相频率合成功率源匹配网络的实现 笔者经过深入研究 ,提出锁模激光的调制器晶体谐振腔非线性特性 并根据这一论断选择新的器件、网络电路 ,精心调制完成了难于实现的匹配 。

一维金属-介质光子晶体光谱特性研究

采用干涉矩阵方法对一维金属-介质光子晶体的光谱结构进行了研究。结果表明介质材料的厚度、折射率以及金属材料折射率的虚部对光子晶体光谱的影响可以采用驻波理论较好解释。当金属材料的厚度大于其趋肤深度时,厚度的增加会导致光子晶体的透射率和吸收率均降低,但对光子晶体透射和吸收峰的位置没有影响。

一维多层介质光子晶体的禁带特征及其在滤波中的应用

利用光学传输矩阵法,研究了一维多层介质光子晶体的禁带特征．分析讨论了介质层排列、折射率及几何厚度等因素对光子晶体禁带的影响,进一步数值计算研究表明四层介质以上的光子晶体会因介质层排列顺序不同而产生不同的光子禁带,利用这一特点设计了一种新型的光子晶体滤波器,并研究了其窄带滤波特性．

一维电-磁介质互联的光子晶体偏振带通滤波器

传统一维纯电介质光子晶体较难实现TE偏振带通滤波,而且每种偏振滤波器的禁带很窄.本文基于不同电磁参量占主导地位控制不同偏振波禁带较宽的特性,利用一维光子晶体禁带带边交叉的方法设计了TE偏振滤波器、TM偏振滤波器和双偏振滤波器.每种滤波结构均为包含电介质和磁性材料的异质结,因此实现各种滤波的同时也展宽了禁带范围.由于电-磁介质互联,所设计的滤波器结构简单,均具备宽禁带、窄带通滤波特性.此外,利用已报道的磁性材料,分析了磁性材料色散对偏振滤波器性能的影响.

二维周期复合介质构成的光子晶体能带结构

用平面波展开法计算复合介质构成的二维光子晶体的能带 ,计算结果表明当光的波长比介质的非均匀性尺度小很多时 ,出现较明显的带隙 ,在低频段即长波段该种复合介质的光子晶体可以用一等效的单层介电晶体代替 .

一维介质光子晶体用于雷达隐身技术的研究

为解决机载/弹载雷达舱隐身问题,文中采用特征矩阵法计算了含缺陷的一维光子晶体电磁特性,主要研究了在一维周期结构的光子晶体中引入缺陷对电磁波透过率的影响。研究发现,通过改变缺陷的材料以及缺陷的尺寸均能够对缺陷模的电磁特性进行控制,这就为将含缺陷的一维介质光子晶体应用于雷达隐身提供了理论支持。

负折射率介质光子晶体光纤带隙结构的研究

提出了一种新型结构的负折射率介质光子晶体光纤,采用平面波法(PWM)分析了这种光子晶体光纤的带隙结构,研究了负折射率变化与负正折射率介质比变化对光子带隙结构的影响。分析结果表明,负折射率介质的光子晶体光纤的带隙数量和宽度随折射率和介质比变化而变化。取负折射率值为-1.5、负正介质填充比为0.88、空气孔间距为2.6 um时,可得到多条带隙和较大的带隙宽度,实现PBG导光的波长范围为1 225 nm—4 084 nm。

一维金属—介质光子晶体的特性

利用特征矩阵法对一维金属—介质光子晶体的特性进行了计算,发现此种光子晶体具有可见光透明,微波、紫外高反的光谱特性,而且存在比一维介质光子晶体更宽、反射更强的全向带隙。

液晶栅介质场效应晶体管及突触行为模拟

采用液晶E7作为栅介质,聚异靛蓝噻吩乙烯噻吩(PII-TVT)作为半导体,利用光刻/蚀刻技术制备了漏极-源极-栅极(D-S-G)共面的有机场效应晶体管器件,并测试了晶体管性能,对液晶作为栅介质应用于有机场效应晶体管进行研究。实验结果表明,器件表现出比较特别的晶体管性能,开关比达到10~3。通过光学显微镜观察发现,施加栅极电压后液晶发生形变,表明栅极电压对电极上的液晶分子的取向排列有较大影响。在施加脉冲栅压时,沟道电流随着脉冲栅压时间的延长而增强。利用液晶分子在电场下发生极化和迟滞作用,可一定程度上模拟突触的刺激时间依赖性。

分子筛成核与晶体生长动力学研究 Ⅰ.非自成核体系中修正的 Lechert 模型

通过引入凝胶和晶体介质对液相扩散速率的修正因子，在非自成核体系得到修正的Ｌｅｃｈｅｒｔ分子筛晶体生长动力学模型，给出了诱导期和晶体快速生长期的计算公式，表明了晶种量对诱导期影响的特殊性。与Ｌｅｃｈｅｒｔ模型相比，该模型不仅对Ｙ型、ＺＳＭ－５型和Ｌ型实验晶化曲线的前期和后期进行了较好的拟合，且可通过Ｙ型分子筛晶体生长曲线定性推断导向剂中初始晶种的半径、晶种量和颗粒密度随导向剂老化条件的变化规律。

受激布里渊散射(SBS)中的三类介质

介绍了目前使用的三类受激布里渊散射介质的化学结构及其SBS性能 。

一维Au/MgF_2光子晶体的透射性质

理论上研究了一维金属/电介质光子晶体的透射率性质,用传输矩阵方法数值计算了Au/MgF2光子带隙晶体的透射率.发现周期性结构产生的透射共振会大幅度增加光通过层状金属的透射率.通过调节一维Au/MgF2光子晶体中金和氟化镁的厚度以及周期数,得到了可见波段的高透射允带,透射率在0.4以上,而对于可见波段以外的频率几乎是完全不能传输的.这种结构在保持了高透射率的前提下还具有金属的优点,这在传感器、护目装置、反射窗、液晶显示等诸多领域都有很大的实用价值.

基于全介质一维光子晶体的平面拓扑微分器(特邀)

提出一种拓扑荷数为2的全介质一维光子晶体拓扑微分运算器件。通过优化设计光子晶体的透射率与入射角度的依赖关系以及出/入射光的偏振状态,该拓扑器件可以对入射光场进行各向同性的二维二阶光学微分运算,进而实现图像边缘增强成像和图像边缘信息高效提取。该平面型拓扑微分运算器件具有轻量化、高通量、高速度、易于大规模集成、低成本制备等特点,在光学计算、光学成像与传感等领域具有潜在的应用价值。

两种介质模型啁啾长周期光纤光栅的色散分析

为了更加准确地研究薄包层CLPFG(啁啾长周期光纤光栅)的传输与色散特性,仿真分析了单轴晶体光纤的二、三层介质模型所得纤芯模有效折射率的差别以及中心波长的差别,并基于该差别,采用数值分析的方法研究不同包层半径、包层模序对CLPFG色散性能的影响。结果表明,当单轴晶体光纤包层半径与包层模序较小时,两种光纤介质模型的纤芯模有效折射率有较大差别。对于两种介质模型的光纤光栅,降低包层半径或增大包层模序数都有利于增大色散。文章的分析方法和结论为CLPFG的分析和设计提供了理论依据。

Ka波段平板光子晶体波导传输特性测量

为了测量在Ka波段下空气孔型平板光子晶体波导的传输特性,提出采用从金属矩形波导将电磁波耦合进光子晶体波导并测量其传输特性的测试方案。根据两种波导传输模式的场分布,用两段介质尖劈作为电磁波从矩形波导到三角形晶格平板光子晶体波导的模式转换结构,该结构使用电磁场仿真软件找出最优结构尺寸。实验使用聚合物聚醚酰亚胺（PEI）作为介质材料,加工出实际结构,采用AV3629网络适量分析仪测试整个系统的S参数;结果在27~40 GHz之间的传输系数为？7 dB左右,将测试数据与数值结果相比较,并重新设置PEI材料的损耗参数进行仿真,最终,测试结果在损耗角正切为5×10？4的情况下与仿真数据相一致,表明本文提出的模式转换结构有效,平板型光子晶体结构在微波波段的应用打下基础。

阵列类型对金属/电介质光子晶体强透射影响

设计了正方形和正六边形圆孔阵列组成的金属/电介质光子晶体(MDPhC)来研究阵列类型对其强透射特性的影响。采用微机电(MEMS)技术制作了两种具有相同结构参数的正方形和正六边形圆孔阵列组成的金/二氧化硅/硅光子晶体,利用傅里叶变换红外光谱仪测量其反射光谱。同时,也对这两种结构进行了时域有限差分法数值模拟。理论模拟和实验测量结果均表明,与正方形圆孔阵列相比,由正六边形圆孔阵列组成的MDPhC能够获得较强的光透射增强效果和较窄的透射峰。

折射率对金属-电介质-金属光子晶体强透射特性的影响

通过改变一个薄电介质层的折射率来研究其对金属-电介质-金属光子晶体(M-D-MPhC)强透射特性的影响。采用与CMOS工艺兼容技术制作了由折射率分别为[nd(SU-8)=1.6,nd(SiO2.1N0.3)=1.6和nd(SiO0.6N1)=1.8]组成的三个正方形晶格圆孔阵列M-D-MPhC结构,利用傅里叶变换红外光谱仪测量其透射光谱。实验结果发现,金-SiO2.1N0.3-金结构能够获得较强的光透射增强效果和较窄的透射峰,证明了M-D-MPhC强透射特性既与中间电介质折射率大小有关,又与其材料制作工艺差异有关。采用时域有限差分(FDTD)法模拟了在相同条件下折射率分别为1.6和1.8组成的M-D-MPhC透射光谱和电场强度密度分布,模拟结果较好地符合了实验发现。

几何横向比例对金属孔阵列强透射特性的影响

设计了三种不同的几何横向比例(孔直径与晶格间距的比值)来研究其对金/二氧化硅/硅圆孔阵列组成的光子晶体强透射特性的影响。采用平面波展开法模拟了在三个不同的几何横向比例(0.4;0.5;0.6)条件下硅光子晶体的光子带隙。理论模拟结果发现比例为0.5、由正三角形晶格组成的硅光子晶体能够得到一个较好的具有两个宽带隙且大的中间频率的光子带隙。采用微机电(MEMS)技术制作了比例分别为0.4、0.5和0.6的正三角形晶格圆孔阵列组成的金/二氧化硅/硅光子晶体,利用傅里叶变换红外光谱仪测量其反射光谱。实验结果表明,比例为0.5时,该结构能够获得较强的光透射增强效果和较窄的透射峰。

利用介质光子晶体提高红光发光二极管的光通量的研究

本文利用光子晶体的光栅衍射原理,在发光二极管(Iight emitting diode,LED)上制作了光子晶体结构以提高出光效率.在红光LED器件中引入了SiO_2层的介质光子晶体结构,并进行了相应的理论分析和实验验证.结果表明:介质光子晶体结构对于提高红光LED器件的光提取效率有显著效果,引入介质光子晶体后,红光LED的光通量比普通LED增加了26%.

声表面波器件的历史

本论文对雷利波或声表面波（SAW）在及其在电子学中应用的器件的发展进行了历史的综述，声表面波最初由于脉冲压缩雷达的需要而产生、发展，从1965年起，并随着平面叉指换能器的产生而有了现实应用，传感的确定使大量的各种各样的器件得到发展。无源SAW器件如今已无所不在。其应用包括从专业雷达、通信系统到消费领域。如：电视、寻呼机和移动电话。本论文广阔叙述了有关SAW在晶体介质中的传播研究，特别是1970年以来的研究，包括压电耦合衍射和温度效应，这使得人们发现了几种合适的材料，同时许多器件开始发展，包括脉冲压缩滤波器、带通滤波器、谐振器、振荡器、卷积器及用于展宽频谱的滤波器，在20世纪70年代，其中的许多器件在专业体系中发展确立，其中SAW带通滤波器已成为民用电视的标准元件。在20世纪80年代和90年代，SAW迎合了低损耗滤波器的要求，特别是对于手机。随着900MHz左右的射频要求2dB损耗的要求（后来已经实现），大量新的技术产生了。此外，为了减少频宽器件积，采用了特殊的技术，以生产中频滤波器。这些器件已被大量生产。为了满足此种需要，新品种的表面滤特别是横向漏波被研究出来，此外使用这种波的材料现在已经独立于传统材料而拥有自己的位置。