表面等离子体共振(SPR)薄膜传感器的研究

利用自制的棱镜型表面等离子共振（SPR）传感器，在固定入射光波长632＋8nm激光入射下，被测样品为空气，研究了金属薄膜分别为Al膜、Ag膜及Au膜时的反射光功率与入射角之间的关系，讨论了Al薄膜厚度对表面等离子共振灵敏度的影响。     

非晶态As2S8半导体薄膜波导的热处理效应

研究了非晶态As2S8半导体薄膜在热作用下的结构变化效应.采用棱镜耦合技术、喇曼光谱测试技术,确认了As2S8薄膜经热处理后,薄膜密度增高和折射率增大的现象.实验表明,淀积态非晶As2S8半导体薄膜经紫外光饱和照射后,再经退火处理,当光折变在退火温度不低于160℃时,出现不完全可逆现象,可逆程度跟退火温度有关.实验显示,退火态非晶As2S8半导体薄膜在玻璃转化温度130℃时退火处理,光折变存在完全可逆现象.光传输实验显示,热处理后的非晶态As2S8半导体薄膜波导,其传输损耗减小了约4dB/cm.     

非晶态As2S8半导体薄膜波导的热处理效应

研究了非晶态As2S8半导体薄膜在热作用下的结构变化效应.采用棱镜耦合技术、喇曼光谱测试技术,确认了As2S8薄膜经热处理后,薄膜密度增高和折射率增大的现象.实验表明,淀积态非晶As2S8半导体薄膜经紫外光饱和照射后,再经退火处理,当光折变在退火温度不低于160℃时,出现不完全可逆现象,可逆程度跟退火温度有关.实验显示,退火态非晶As2S8半导体薄膜在玻璃转化温度130℃时退火处理,光折变存在完全可逆现象.光传输实验显示,热处理后的非晶态As2S8半导体薄膜波导,其传输损耗减小了约4dB/cm.     

螺丝自动拧紧速度的优化

为了提高螺纹联接工件的装配质量,需要优化自动锁螺丝机的螺丝拧紧速度。根据螺丝拧紧装配的动力学特性,推导了螺丝的拧紧方程。分析了螺丝装配过程的可靠性、组装能力、联接质量、功率消耗的影响因素,对装配过程中螺丝的拧紧速度进行了优化。设计并制作了自动锁螺丝机实验装置,进行了螺丝最佳拧紧速度的实验。实验表明,工况相同的条件下,螺丝拧紧的不同阶段存在不同的最佳速度。螺纹装配过程中,按顺序采用不同的最佳拧紧速度,施加的拧紧转矩得以减少,攻丝时的耗电量得到降低。     

可调谐高分子MMI光波导功率分配器的研究

设计了一种基于多模干涉(MMI)波导结构的可调谐功率分配器,利用高分子含氟聚酰亚氨材料的热光效应,调节多模波导中局部区域的折射率,可实现两单模输出导模的输出功率比在较大范围内连续可调谐.BPM防真证实了这一结果.     

离子交换单模条波导的折射率分布控制与制备

为了控制离子交换条波导的折射率分布,提出并实施了离子交换等效扩散系数和表面折射率增量的实验确定方法,导出了离子交换条波导制备过程涉及的两维扩散方程的一般解,拟合推定了离子交换条波导的折射率分布。利用等效折射率法给出了单模波导条件,设计了相应的工艺参数,在0.1%AgNO_3—99.9%NaNO_3混合熔融盐中实验制备了单模条波导,模场分布测试结果显示了良好的单模特性。     

掺锡As2S8非饱和光阻断效应实验与机理研究

为了研究微量Sn掺As2S8非晶态薄膜波导非饱和光阻断效应的内在机理,采用双棱镜耦合技术,对波导样品进行了实验研究,在实验观测数据,分析了薄膜材料内部的化学键结构,结合电子能带理论和轨道杂化理论,建立了非饱和光阻断效应的动力学模型,并对实验数据进行数值拟合,得到了描述非饱和光阻断效应性质的参数。数值分析与实验结果吻合,说明本文模型能解释实验现象,揭示实验本质。     

多模干涉型B270-As2S8复合光波导的优化设计

为了更加完整有效地研究As2S8薄膜波导的饱和光阻断和非饱和光阻断效应及其应用,提出并设计出了一种新型的、可有效实现光阻断效应的多模干涉型B270-As2S8复合光波导结构,该复合波导的输入端和输出端与单模条波导同基集成。利用3维光束传播方法(BPM)进行仿真运行,结果显示,该复合波导的端接耦合效率可以达到94.53%,插入损耗仅为0.6dB。复合波导中的光场大部集中在As2S8薄膜中传输,并且具备了良好的导波传输特性,十分有利于光阻断效应的有效实施。     

差分式强度检测型表面等离子共振传感器的研究

针对表面等离子共振(SPR)传感器需要昂贵的角度转动或光谱分析装置的缺点,提出了采用双LD进行差分光强检测折射率变化的方法.该方法基于等离子共振原理,采用两个波长对应的反射光强差来实现对介质折射率变化量的传感,设计了参考光路,以消除光源波动带来的影响.理论分析及实验表明,这种方法比单LD光强检测方法的灵敏度提高了近一倍.由于没有使用角度检测装置及光谱仪,易于实现仪器的小型化.可通过调整入射角和采用不同光源的方法来实现不同区间的折射率测量.     

基于有源光纤环路的光缓存单元

设计了一个低噪声的EDFA,结合0.8nm的窄带光滤波器,采用长为10439m的标准单模光纤,构成了一个有源光纤环路.对其输出特性进行了详细的测试,测试结果表明该系统具有良好的信号复制能力.基于此设计了一个光缓存单元,描述了其存储原理,定义了其单位缓存时间和最大缓存时间,实验表明该光缓存单元实现了光脉冲信号的缓存,单位缓存时间约为50 μs,复制光脉冲个数在500个以上,相应的最大缓存时间约为25 ms.