基于微流控芯片的乳腺癌肿瘤干细胞富集

为了克服传统方法低通量、低精度、低控制性和低效率的缺点,提出一种基于微流控技术研究肿瘤干细胞。基于二甲基硅氧烷,设计三层结构微流控芯片,结构包括细胞及培养液注入层、中间悬浮培养层和废液处理层。采用真空等离子氧化处理完成对准键合。芯片实验结果证明了微流控芯片的可行性和有效性。     

柔性-微环光波导耦合结构的集成光学加速度传感器

给出了一种利用柔性-微环光波导耦合结构的集成光学加速度传感器.通过聚合物材料设计的柔性光波导,在外力作用下产生形变.该形变改变了柔性光波导与微环光波导的层间距,从而改变波导耦合器的耦合比,使得微环光波导谐振腔输出谱特性发生相应改变.继而有效地实现了加速度的传感.本文给出了这种新型的设计,推导了其检测原理并同时分析了其灵敏度的影响因素.     

光开关产品市场研究

研究一种基于继电器式透射形机械式光开关,这种光开关除了具备常规机械式结构简单、指标优良等特点外,还具有结构紧凑、便于集成安装的特点。介绍光网络和无源光器件的现状和关键技术,描绘光开关器件使用的背景和环境。描述一些主要光开关器件的技术特点。并重点解析机械式光开关的技术特定、反射式光开关和透射式光开关的技术对比等。     

细胞计数分析传感器芯片的研究

细胞计数分析在医疗和科学研究方面有着广泛的应用,本论文叙述了一种有效结合了微流控分析和细胞传感器技术,并能够进行细胞计数分析的传感器芯片.通过微加工技术制备的聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)微通道,并将PDMS芯片键合在光寻址电位传感器(light-addressable potentiometric sensor,LAPS)的芯片表面,使其在硅基底上形成十字形、100 μm宽、30μm深的微流控通道,通过LAPS光生电流的传感测量,对重力驱动的大鼠血细胞进行了计数分析.该研究将微流控技术引入细胞传感器的研究,有利于后续通过细胞芯片实现细胞计数分析仪器的微型化和多功能化.     

微流控阵列光开关中微流体流动特性的研究

介绍了微流控光开关的基本结构与工作原理。对微流体的性质作了分析,介绍了压力驱动流体流动的数学模型。对微流控阵列光开关中流体流动特性进行研究。利用ANSYS仿真软件,对控制单元中微流道和储液小槽的尺寸变化对微流体流速的影响进行仿真和分析,得出微流道高度及长度、储液小槽高度及半径与微流体流动速度的关系变化情况。根据仿真结果,微流道的宽度、高度和长度,以及储液小槽的高度和半径最佳状态的比例为1∶2∶4∶4∶1,此时微流体的速度与稳定性达到最佳。     

光纤通信中的MOEMS光开关

光开关是一种重要的全光通信器件。MOEMS光开关阵列因其串扰小、插入损耗小、消光比高、对波长和偏振不敏感、且稳定性好、造价低等突出优点得到了国内外的广泛研究。本文介绍了MOEMS光开关的国内外研究进展。并对我国MOEMS光开关的研究提出建议。     

基于阵列波导光栅光分插复用器的仿真设计

首先对阵列波导光栅(AWG)进行理论分析,采用高斯光束近似和有效折射率的方法,设计中心波长为1557.63nm,波长间隔为0.8nm的4x4 AWG,通过仿真计算和分析AWG的输出光谱,得到AWG的最小和最大插入损耗分别为2.0dB、3.5dB,小于行业标准5.5dB;相邻信道串扰小于-25dB,接近行业标准;3dB带宽为0.92nm,大于行业标准值0.4nm。通过Optisystem软件对基于4x4AWG的光分插复用器(OADM)进行系统仿真,实现了对传输信道中光信号的上传和下载,每一路光信号的插入损耗为7dB左右,对以后OADM的设计和系统仿真提供了参考。     

退火质子交换Y分支波导弯曲损耗分析

退火质子交换铌酸锂光波导是一类重要的光波导.对采用该技术制备的,具有余弦型弯曲的Y分支光波导,利用宽角有限差分光束传播法,就过渡区长度、波导折射率增量、掩模版开口宽度等对波导弯曲损耗的影响进行了研究,并与余弦型弯曲波导进行了比较.结果表明,Y分支波导和余弦型弯曲波导的弯曲损耗,随波导结构参数的变化基本上是相同的,但二者的表现并不完全一致,因而对Y分支波导结构参数的选择,不能完全依赖于余弦弯曲波导结构的优化.数值结果为相应波导器件的设计和制备提供了一定的参考.     

基于S0I光子集成技术的高速微型光子开关及大规模矩阵光开关

光开关及矩阵光开关是在多个光信号通道之间实施信号交换的操作器件,可以在任何输入端和输出端之间建立信号连接。本项目利用先进光波导技术研制与开发高速集成光开关与矩阵光开关。利用绝缘体硅（SOD技术和硅材料的电光调制效应研制超高速光子开关,开关速度为纳秒量级;进而利用超短网络结构研制高度集成大规模矩阵光子开关,这也是本项目两个主要创新点。     

基于小波能量元和改进双阈值函数的微流控芯片信号去噪方法研究

微流控芯片技术是一种新型的分析检测技术,可广泛应用于生物、化学、医学等领域。为提高微流控芯片信号去噪效果,本文提出了一种基于小波能量元和改进双阈值函数的去噪方法。构建了基于指数和对数函数的小波能量元双阈值函数,继而设计了微流控芯片信号去噪算法。以模拟的微流控芯片信号为研究对象,对比选择db4小波基进行了4层分解去噪仿真实验。仿真结果表明,本文方法优于现有的普通阈值法、空域相关法和能量元浮动阈值法。该方法已应用于自主研发的非接触式微流控芯片便携式分析诊断仪,去噪效果良好,有效提升了设备性能。     

纳米光波导表面粗糙度与散射损耗的分析与测试

针对目前纳米光波导传输中散射损耗严重的问题,详细分析了表面粗糙度与波导宽度对散射损耗的影响,给出了清晰的对应关系图。设计并采用MEMS工艺制备出纳米光波导结构,在此基础上对波导结构进行了表面粗糙度的测试,进一步提出采用高温热处理方法使波导表面粗糙度降低了3 nm左右。实验发现:高温热处理后的光波导结构其散射损耗降低到3.343 dB/cm。     

Research progresses of SOI optical waveguide devices and integrated optical switch matrix

1Introduction Dense wavelength division multiplexing(DWDM)is the most powerful method to upgrade the transmission capacity of the optical fiber transmission system.In DWDM system,the enormous available bandwidth is utilized by multiplexing laser beams with different wavelength in one single fiber.With DWDM technology,parallel transmission of data streams with different format leads to high speed information communication,thereby reduces the requirement for the high speed electronic device…     

光波导加速度传感器中3dB耦合器设计

光波导加速度传感器是一种实用型加速度传感器,目前广泛应用制备光学加速度计的迈克尔逊、马赫—曾德等干涉仪的核心部件都包含3 dB耦合器。3 dB耦合器的设计对光波导加速度传感器的检测精度尤为重要。介绍了所设计的光波导加速度传感器的工作原理,设计了3 dB耦合器波导的结构和参数,并用光学模拟软件OptiBPM对3 dB耦合器进行模拟。结果表明:所设计的3dB耦合器具有良好性能,符合设计要求。     

Moving Polymer Waveguides and Latching Actuator for 2 $ times$ 2 MEMS Optical Switch

We describe a novel type of MEMS optical switch based on moving waveguide which has merits inherited from both MEMS and integrated optics technologies. It provides an expandable 2 $times$ 2 switching capability, a first in this category of switches. The switch is built by assembling independently optimized latching silicon actuator and soft polymer waveguides. The actuator is based on two new structures: a microhinge, dubbed the fork hinge, and a latching structure using a precompressed microspring. The mechanical switching speed was measured below 0.5 ms. The complex polymer waveguide structure was thoroughly characterized to obtain all the components of the optical loss. This analysis allowed us to estimate robustly the insertion loss of the assembled optical switch below 3 dB and to identify the possibilities to improve this figure. $hfill$[2008-0142]      

一种面向光收发器的ps级光脉冲产生器

由于高速光开关在光互连通信中越来越广泛的应用,光开关的开关速度直接影响了整个光链路的传输速率,因此对驱动光开关产生长周期窄脉冲光信号的驱动电路的性能及集成度有了更高要求。基于光电集成工艺和高速光脉冲队列技术的发展,提出了一种应用于光SerDes收发器的集成ps级窄脉冲光信号产生器。该产生器为CMOS电路产生脉宽精确可调的长周期窄脉冲,在SMIC 0.13μm CMOS工艺下可获得窄至25ps的脉冲输出,其电源电压范围宽达1.4V~2.5V,时钟频率也可由数kHz到4GHz,同时可移植到不同的CMOS工艺平台。     

65 nm CMOS可集成ps级窄脉冲驱动器

光电集成工艺和高速光脉冲队列技术的发展使得新型光互连技术——光SerDes收发器得以提出。相比现有光互连技术,光SerDes技术具有更高速率、更低功耗和更高集成度的优点。但其对于驱动光开关产生长周期窄脉冲光信号的驱动电路的性能、工艺及集成度有了更高要求。提出了一种应用于光SerDes收发器的65nm CMOS工艺下的集成ps级窄脉冲驱动器。该驱动器可产生脉宽精确可调的长周期窄脉冲,可获得窄至13ps的脉冲输出,其工作电压范围宽达1.4~2.0V,时钟频率范围可由数KHz宽至25GHz。     

New horizontal frustum optical waveguide fabrication using UV proximity printing

This paper presents a novel method for fabricating the horizontal frustum structure as a planar optical waveguide using the proximity printing technique. A horizontal frustum optical waveguide with both lateral and vertical taper structure was produced. The orthogonal and inclined masks with the diffraction effect were employed in the lithography process. This method can precisely control each horizontal frustum optical waveguide geometric profile in the fabrication process. The horizontal frustum optical waveguide and its array with the same inclined angle were generated. The beam propagation simulation software (BPM_CAD) was used to model the optical performance. The simulation results reveal that the mode profile matched into horizontal frustum optical waveguide and fiber from the laser diode. The optical loss of the horizontal hemi-frustum optical waveguide structure was less than 0.2 dB. The horizontal hemi-frustum waveguide will be used for fiber coupling on boards for future optical communication systems.     

基于粒度计算的光纤智能结构监测

对智能材料的监测需要智能系统对各种不同来源的知识、技术和方法进行组合。设计这类智能系统的核心就是软计算。粒度计算是软计算科学中的重要分支,是一种计算智能系统的新方法。将粒度计算方法应用在光纤智能结构的监测中,并与神经网络方法进行比较。实验表明:在分类性能上,粒度计算方法在光纤智能结构监测中的应用优于神经网络处理方法。     

一种基于SOI的集成光波导耦合系统的设计与制备

根据锥形光纤与平面环型微腔耦合原理,使用L-Edit版图设计软件设计并优化了锥形光波导与微腔耦合系统。利用MEMS工艺对SOI圆晶片进行加工,从而实现了锥形光波导与跑道型以及环型光波导微腔的集成。其中,光波导以及微腔通过ICP刻蚀顶层硅而成,矩形槽通过RIE刻蚀衬底硅而成。光波导两侧的矩形凹槽可方便光纤接人以及对出射光...