一种新型的集成激光器

在光纤通信中，波长区域为1.5~1.6微米的超低耗单片集成光学器件是很引人注目的。最近,利用集成双波导结构，已把波长为1.5~1.6微米的GaInAsP/InP激光器和分布式布拉格反射波导集成在一起。波长为1.58微米的分布布拉格反射-集成双波导(DBR-ITG)激光器，具有纯动态光谱特性，实验证明它能提高光纤的传输带宽。     

锆钛酸铅多层膜的铁电和介电特性

研究了特异结构锆钛酸铅PbZr0.38Ti0.62O3(PZT)多层膜的铁电和介电特性.同均一相PZT薄膜材料相比,由致密层和多孔层交替排列形成的近周期PZT多层膜具有铁电、介电增强效应.在100V极化电压下,多层膜的平均剩余极化强度达42.3μC/cm2,矫顽场为43kV/cm.大的极化强度值归因于大的膜厚和多孔结构有效释放膜内张应力的结果.室温低频限下,PZT多层膜的表观相对介电常数超过2000.极为有趣的是,在所研究的频率范围,PZT多层膜具有两种截然不同的介电驰豫.低频介电损耗峰源自空间电荷极化;而遵从Arrhenius律的高频介电响应可能同与氧空位Vo"相关的极性缺陷复合体有关.     

基于光子晶体多层膜的对称薄膜波导特性研究

研究了一种“光子晶体多层膜+波导层+光子晶体多层膜”对称薄膜波导特性,光子晶体多层膜的第一禁带频率范围为73 THz～99 THz。采用多层介质平板波导理论研究了频率在73 THz～99 THz间的电磁波在波导中的传输特性。结果表明波导传输的是TE0和TM0基模,对于高次模式,不能在波导中传输,另外,频率在73 THz～99 THz间的电磁波在波导层（中心层）的功率约束因子（Γ）在0.99～1之间,即此时电磁波几乎完全局限在波导层内传输,为了比较,处在光子带隙外的频率分别为40 THz和50 THz的电磁波在波导层内的功率约束因子（Γ）分别为0.84和0.86,因此,利用光子带隙特征,由光子晶体多层膜构造的对称薄膜波导具有超低损耗特性。     

化学修饰溶胶-凝胶法制备功能薄膜微细图形

介绍了一种功能薄膜微细图形制备新方法—化学修饰溶胶-凝胶法。该方法的特点是在溶胶-凝胶制膜过程中引入化学修饰法,从而赋予薄膜以感光特性。利用该特性制备了微细图形,简化了工艺流程,并可以获得具有微米级的功能薄膜微细图形。概述了这种方法制备薄膜微细图形的原理、工艺流程以及主要影响因素,并对其在光波导薄膜、铁电薄膜和透明导电氧化物薄膜微细图形制备领域的研究情况进行了综合评述。最后对该方法的研究趋势进行了展望。     

布拉格光纤色散特性的研究

布拉格光纤是由在径向折射率呈周期分布的多层介质圆环构成的一种光纤。由于多层的几何结构特征，布拉格光纤表现出与普通光纤不同的色散特性。引入等效折射率法(EIM)结合多层光波导理论来分析布拉格光纤，对于布拉格光纤的色散特性进行了深入的分析，得到了布拉格光纤色散的比例性质(scaling properties)，并举例说明利用波导色散与结构参量的关系，通过调整布拉格光纤的结构参量，灵活地设计其色散特性。     

硅薄膜矩形空芯波导太阳能电池光捕获性能的研究

为提高薄膜电池对光的捕获能力, 将平面硅薄膜电池制 作成矩形空芯波导结构,对其太阳光注入方式、光捕获能力和光-电转换效能进行了理论和 实验探讨。基于 多层膜反射理论和波导反射模型对波导电池光捕获效果的预测表明,波导电池能够将入射光 限制在空芯结 构内多次反射和吸收,具有较平面电池更高的光捕获能力。测定了不同平行光束在不同入射角度 下平面和波导 电池的光捕获功率和光-电转换效能的结果表明,波导电池对入射光功率近似全部捕获,其 光-电功率转换效能 较对应的平面电池有3～5倍的提升。对不同截面尺寸和长度的单结空芯波导电池光捕获率 进行了计算,提 出从电池膜层结构和空芯几何尺寸参数优化硅薄膜矩形空芯波导电池的思路,通过优化有 望实现用小于多结平面电池外形尺寸的单结空芯波导电池达到更好的光捕获效果。     

具有亚表面损伤层基底表面的激光减反膜设计

光学材料的亚表面损伤层（SSD）是激光光学领域内的研究热点之一。亚表面损伤层的存在将导致其表面薄膜特性发生变化,尤其是在高精度低损耗激光薄膜的设计与制造中亚表面损伤层必须给予考虑。文中研究了亚表面损伤层的物理特性,并借助于椭圆偏振仪测量基底表面的椭偏光谱,反演计算出SSD 的物理厚度和折射率梯度。通过计算得到了亚表面的深度和梯度对激光减反膜反射率光谱的影响,证明了亚表面深度对反射率的影响具有周期效应。在考虑亚表面损伤层的深度和梯度存在的基础上,对激光减反膜的设计进行了理论修正,数值实验结果证明通过膜系的修正可以实现633 nm 处的零反射。     

光学薄膜的几种测量方法(三)

用作激光反射镜的多层介质膜,要求尽量低的光损耗。实验测定表明,膜系的吸收常常小到可以忽略,因而损耗主要来自膜的光散射。介质膜系的光散射薄膜的成核和成长机理,引起膜层微结构的不均匀性,便造成光散射。因此,配合光散射测量,通过对膜层微断面组织的观察,对多层膜的微结构进行了研究。     

垂直腔半导体光放大器动态增益特性研究

从速率方程和多层介质膜理论出发,构建了垂直腔半导体光放大器(VCSOA)的动态传输矩阵模型.利用该模型研究了器件在脉冲工作时的动态增益特性.数值结果表明,VCSOA的动态增益特性受抽运光强度、输入脉冲宽度以及分布布拉格反射镜周期数等工作参数的影响.     

基于光子晶体高级次反射膜空间解复用器的研究

由于实际中多周期高反射膜空间解复用器的制备工艺的难度,根据"超棱镜"效应的多层薄膜空间解复用器的设计方法,提出了一种制备工艺简单的多层薄膜结构,以此来降低制备的工艺难度.制备通过增加周期中单层膜的级次来减少整个高反射膜系的周期数.所设计的高级次反射膜系为10(9H9L)9H,对设计的膜系进行了数值模拟计算.并和相同总物理厚度的一级次高反射膜系进行了比较.计算结果比较表明.该设计方法明显降低了工艺设计的要求,并具有较大的空间色散和实际制备意义.