带有交叉信道的高精细度微环滤波器

针对微环滤波器件对窄带宽和高精细度的需求,设计出一种带有交叉信道的微环滤波器。采用信号流程图理论和微环谐振器理论,推导出滤波器在drop端和through端光强传递函数,据此在谐振波长1 550 nm处对该器件进行模拟与优化。结果表明:取微环半径r=30.74 μm,在交叉信道单微环滤波器中,微环与信道波导间耦合系数为0.1,through端光谱具有较高的精细度,属于周期型窄带高消光比带阻滤波器;drop端光谱带宽极窄,可以将其用作固定波长激光器。在交叉信道微环串联耦合滤波器中,微环与波导间耦合系数取0.05,环间耦合系数取0.000 4时,滤波器drop端输出光谱具有顶部平坦,边沿滚降明显的特点。经数值计算得出,交叉信道微环串联耦合滤波器的精细度为105.41,品质因子为4.189×104。分析结果表明,本文设计的带有交叉信道的微环滤波器在保持优良滤波特性的前提下,使滤波器的精细度进一步提高。     

硫系玻璃狭缝波导微环的模拟分析

硫系玻璃材料在中红外波段具有高的透过率,成为制备中红外光波导光学传感器的首选材料。为了提高光与待测物的作用,减小器件体积,优化设计并分析了硫系玻璃狭缝光波导微环器件。通过COMSOL软件对狭缝波导进行了建模,为了减小高折射率衬底的影响、减小电极材料对红外光的吸收并避免共振吸收,优化了下缓冲层厚度、上缓冲层厚度、电极厚度。采用优化的狭缝波导结构,设计了圆形和跑道型硫系玻璃狭缝波导微环谐振器,优化了微环谐振器半径,分析了品质因数、自由光谱区、以及谐振光场分布等性能参数。分析结果显示,圆形微环谐振器具有更高的品质因数(28452),谐振峰更加尖锐,对光的选择性更好;而跑道型微环谐振器的自由光谱区更小(6.2nm),用电极调节谐振峰的波长时,谐振峰更容易和气体的吸收峰对齐,更适合于红外气体检测。     

硅基谐振结构中非线性光学效应导致的光学传播参数非互易分析

研究全硅基光学二极管,即在硅基芯片上实现非互易光学传输,是一项具有广泛应用前景并极具技术挑战的研究课题。采用硅基谐振结构微纳器件中非线性光学效应,完成光学非互易传输,是当前实现硅基光学二极管的重要方法。结合硅基波导中的非线性光学效应的基本原理,以及谐振结构微纳器件的基本模型,分析了硅基谐振结构微纳器件构成的光学二极管中的非互易传输问题。仿真结果表明,依靠谐振结构中的非线性光学效应产生的器件非互易特性仅存在于特定频率,这种非互易性在谐振波长附近的一段频率区域较为明显,考虑3 d B以上的非互易传输比率区间,区间宽度累计可以达到10.6 GHz以上。分析了微环耦合系数对硅基光学二极管的非互易传输比率的影响,得出结论:精确控制波导的耦合系数,使得微环工作在接近临界耦合的状态,有助于提升器件的非互易传输比率。     

金属镜微腔发光方向性研究

在抛光的K9玻璃衬底上,制作了结构为玻璃/Ag(30 nm)/Alq(120 nm)/Ag(30 nm)的全金属镜微腔结构。研究了在不同探测角度下器件谐振模式的角色散效应及其光谱半高宽(FWHM)的变化特性。微腔器件的谐振模式随偏离角度的增加而蓝移,当角度从0°到60°时,发光峰值相应地从585.8 nm蓝移到546.6 nm,光谱FWHM从26.8 nm增大到36.6 nm。分析并解释了光谱展宽以及谐振模式角色散效应的原因,提出了抑制微腔器件角色散的方法。     

级联微环谐振腔游标滤波器特性研究

提出了一种复合结构的级联微环谐振腔光学游标滤波器．用信号流程图法分析了游标滤波器的工作原理,利用梅森公式给出了输出功率表达式,随后探讨了器件输出谱的谐振条件、对比度和精细度．数值模拟结果表明：级联微环谐振腔光学游标滤波器相对于单个微环谐振腔而言,自由谱宽范围、对比度和精细度均得到了显著提高,并为该器件更好地应用到波分复用系统中的光滤波器、色散补偿器、光开关等器件中提供了理论依据．     

太赫兹超材料仿真设计与制备研究

设计了一种在近红外太赫兹波段产生电磁响应的超材料器件,该器件单元结构是由全对称的金属四开口谐振环与本征硅衬底组成.通过仿真模拟设计出合理的结构与尺寸的金属谐振环,达到想要的谐振效果.分析了表面电场强度与表面电流流向,以便了解电磁响应机理.通过光刻剥离工艺制备出四开口超材料谐振环,并基于光泵浦探测系统研究了太赫兹光谱透射...     

微光纤环形谐振腔微电光效应的研究

对氧化硅微光纤环形谐振腔的电光效应进行了研究,分析了微电流调制下微光纤环形谐振腔输出光谱的特性。实验结果表明,在微电流调制下由电光效应引起的微环谐振腔输出谐振波长漂移的灵敏度为~500 pm/A,通过使用光纤光栅,实验测得由金属导线热效应引起的谐振峰漂移量远小于电流调制引起的谐振峰漂移。该微光纤环形谐振腔由于品质因素高、体积小、成本低,因此在发展电光调制的光纤在线滤波器及MEMS器件的微电流测量方面具有潜在的研究价值。     

基于光子晶体的太赫兹波波分复用器件的设计

设计了一种基于二维硅光子晶体的太赫兹波波分复用器件.该光子晶体器件采用点、线缺陷组合的结构,数对不同大小的点缺陷分别放置在线缺陷侧面的相应位置.根据描述谐振腔与波导之间耦合问题的耦合模理论,当太赫兹波在器件中传播时点线缺陷中的电磁波模式之间将发生相互耦合.基于这种机制.器件可以通过设置不同大小的点缺陷将相应谐振波长的太赫兹波下载下来.仿真结果表明,器件体积小巧、易于集成,信道平均间隔大约为0.5岬,并且各信道的下载效率均高于90%.     

含负折射率介质的MOLEDs传输性能研究

将由正负折射率介质组成的新型分布布拉格反射镜(DBR)引入到微腔有机电致发光器件(MOLEDs)中,利用传输矩阵法对DBR反射率大小、反射率角度特性和新型微腔器件的透射率、谐振波长及电致发光光谱(EL谱)角度特性进行了分析和讨论.结果表明,新型DBR具有宽的反射带宽,且TE波和TM波的反射带宽分离很小.与普通的均由正折射率介质构成的MOLEDs相比,新型MOLEDs的反射率角度特性和透射率、EL谱角度特性均优于普通微腔器件,易于实现全角度反射.     

新型SG-CRLH传输线结构的应用

为了扩展复合左右手传输线在双频微波器件中的应用,提出一种新型的简化复合左右手传输线结构．这种新型传输线与广义复合左右手传输线相比,在保留双频带通滤波功能的基础上,简化了电路模型、实际结构与设计步骤．利用这种新型传输线与单负媒质互补开口谐振环的周期结构设计了一个超宽带双频带通滤波器(2.2～4.0GHz, 4.8～9.3GHz)．两个通带的相对带宽分别达到58%和63.8%．     

Banach代数中的行列式理论

探讨了 Banach 代数中的行列式理论.给出了具有单位元的迹 Banach 代数具有行列式的充要条件.     

非织造布滤料性能及过滤过程的研究进展

对近年来非织造布滤料的研究进展做了简要综述,介绍了内部结构的研究及表征、过滤性能及其影响因素、过滤过程的计算机模拟,指出进一步发展所需要解决的问题。     

Towards Excellence in Science Chinese Academy of Sciences

<正>May 26,2014,BeijingScience is a human enterprise in the pursuit of knowledge.The scientific revolution that occurred in the 17th Century initiated the advances of modern science.The scientific knowledge system created by human beings,the tremendous productivity brought about by science,and the spirit,methodologies and norms formulated in scientific practice since the 17~(th)Century have long become essential elements of     

SCIENCE CHINA Technological Sciences SUBJECT INDEX TO VOLUME 57(2014)

<正>~~     

单面约束系统的微分变分原理与运动方程

研究单面约束力学系统的微分变分原理和运动方程。方法利用Ｄ＇Ａｌｅｍｂｅｒｔ原理建立Ｄ＇Ａｌｅｍｂｅｒｔ－Ｌａｇｒａｎｇｅ原理．Ｊｏｕｒｄａｉｎ原理和Ｇａｕｓｓ原理,结果与结论得到系统的微分变分原理和带乘子的Ｅｕｌｅｒ－Ｌａｇｒａｎｇｅ形式,Ｎｉｅｌｓｅｎ形式和Ａｐｐｅｌｌ形式的运动方程。     

q-树的重构性

q 是一个正整数,所谓 q-树的图是递归定义的:最小的 q-树是完全图 K_q,一个 n+1阶的 q-树是通过在 n 阶 q-树上加上一个新点并连接这点与 n 阶 q-树中任意 q 个互相邻接的点而获得,其中 n≥q.1-树我们通常称为树.在本文中,证明了对任意正整数 q,q-树是可重构的.     

β-环糊精-毛细管区带电泳分离扑尔敏对映体

采用毛细管区带电泳模式,以β-环糊精为手性选择剂分离了药物扑尔敏的光学对映体.考察了在不同背景电解质 pH 值尤其是较低 pH 值下环糊精浓度对对映体表观淌度差的影响,并研究了有机改性剂尿素在分离中的作用.     

层状球形夹杂复合材料的弹性模量

利用层状球形夹杂在无限大基体中的局部化关系及平均应力场理论,给出了一种方法来分析含 n 种层状球形夹杂所构成复合材料的弹性模量.对于文献给出的空心玻璃球和高分子基构成的复合材料,该理论的预测与实验吻合很好.当表层稍失时,该理论退化为传统的 Mori-Tanaka平均应力场理论.     

CVD涂层硬质合金刀具的失效机理

通过系统的实验研究和理论分析,揭示了 CVD(化学气相沉积)涂层硬质合金刀具在磨损和破损状态下的不同的失效机理,并在机理分析的基础上,阐明了涂层硬质合金刀具对于切削条件的特殊适应性.     

特征关系与工艺决策

从并行工程的原理出发,提出了一个基于特征的并行 CAPP 系统.在特征建模的基础上,系统能够推理特征之间的关系,产生零件的特征向量图;利用加工知识库,通过动态规则匹配,系统可以确定特征的加工方法、加工参数及其加工顺序;通过优化确定最佳的工艺计划.