基于隐函数模型的光学 微腔传输光谱拟合算法

光学微腔品质因子高、灵敏度高,在精密生物传感方面有广阔的应用前景。针对洛伦兹拟合算法不能很好地拟合光学微腔输出端非对称波形和劈裂模式波形的问题,提出了隐函数模型算法。该算法首先建立模板波形,然后经平移、放缩理论实现模板波形操作,利用Levenberg-Marquardt(LM)算法优化参数值,能够实现对称波形、非对称波形和劈裂模式波形数据拟合。通过搭建光学微腔数据采集系统,采用高斯、洛伦兹和隐函数模型算法对不同折射率溶液的实验数据进行拟合。结果表明:隐函数模型算法比前两种算法的MSE低1个数量级,且拟合优度(R^2)达到了0.99,拟合效果较好;隐函数模型算法谐振频率误差最小,谐振频率偏移量最大,对应的灵敏度最高,有利于提高光学微腔灵敏度。

硅纳米晶的椭圆偏振光谱研究

硅纳米晶量子点是硅发光研究领域最有潜力、最重要的一个研究方向。用热蒸发法在硅片上生长了富含硅纳米晶体的SiO2薄膜,观测到嵌埋于SiO2薄膜中硅纳米晶的较强光致发光谱;室温下在可见光区对该薄膜进行了椭圆偏振光谱测量研究。用有效介质近似（EMA）模型结合洛伦兹色散模型对椭偏参数进行了拟合,得到直径分别约为3 nm和5 nm大小的硅纳米晶在约300~830 nm光谱区的光学常数值。这些数据在硅基微纳光子学器件的研究中具有一定的参考价值。