美首次演示纳米尺度波导

据美国物理学家组织网报道,美国能源部下属的劳伦斯伯克利国家实验室的科学家演示了首个真正的纳米尺度的波导,这种名为“混合等离激元”的准粒子可广泛应用于新一代的光子集成电路和光子计算机中。相关论文发表在最新一期《自然·通讯》杂志上。     

纳米光波导光滑技术研究进展

随着半导体工业的发展,集成光电器件的特征尺寸越来越小,纳米光波导表面光滑技术将面临新的挑战。降低纳米光波导表面粗糙度,制造超低损耗纳米光波导,实现其高效片间光互连与片内光耦合,是集成光电子器件,特别是高灵敏微陀螺、生化传感器、光通讯等器件发展的关键。主要分析了光波导表面粗糙度与传播损耗的关系,着重阐述纳米光波导表面光滑工艺方法,包括热氧化法、氢退火法及激光束法的研究现状及最新进展,总结了各类工艺的技术难点与发展前景,并展望其在微机电、光集成方面应用前景。     

大气波导对电子系统作战性能的影响

电磁波在大气环境中传播受到各种因素的影响，引起电磁波出现异常传播现象，尤其在陷获折射条件下，形成大气波导传播。大气波导对电子系统武器装备的性能及战术使用带来影响。为在大气波导环境下更好地运用武器装备，在介绍了大气波导的分类基础上，分析了大气波导特征量对电磁波形成波导传播条件的影响，重点论述了大气波导对电子系统武器装备性能及战术使用的影响。     

手征等离子体波导电磁波传输特性

本文把电磁场分解成横向和纵向分量，导出了简明的普适性手征等离子体填充任意截面柱形波导的波动方程和横向纵向场量的关系式，导出了部分填充手征等离子体波导的色散方程。据此调查其电磁波的传播特性。     

等离子体波导中电磁波的色散特性

本文对全部充满等离了体且有外加恒定磁场手圆柱波导的电磁波色散特性进行了分析，对原有的色散方程进行了修正，在色散图上提出了一种新的电磁波分类方法，南原有的波分类相比，这种分类更为合理，同时，通过对新的色散方程进行数值求解，发现了原有计算结果的一些错误。     

扫描电镜测量纳米尺度的影响因素

本文从纳米尺度测量、长度标准器选择、扫描电镜参数选取入手,在不同的试验条件下,根据GB/T20307-2006对纳米级尺度进行测量,系统地研究了加速电压、束斑大小、工作距离以及象限位置对纳米级TiO2、ZnO、C纳米管测量结果的影响。通过分析讨论,提出了提高纳米尺度测量精度的最佳方案。     

表面波圆柱波导结构的FDTD分析法

本文提出了一种适合于研究表面波圆柱波导结构的ＦＤＴＤ分析方法。提供了提高频谱计算有效性和精度的方法。对典型开闭式表面波结构主模的色散特性进行了计算，并与其它数值方法和实验结果进行了比较，证实了这一方法的可靠性。     

激光纳米尺度先进加工技术

综述了激光-扫描探针显微镜（Laser-SPM)纳米尺度加工先进技术及激光纳米结构先进加工技术。     

TPA-PPV纳米粒子的制备和尺度效应

TPA—PPV是一种优秀的电致发光材料，具有很高的荧光量子产率。介绍了用再沉淀的方法制备粒子尺寸为20～100nm的TPA—PPV纳米粒子。研究发现，当纳米粒子的尺寸从100nm逐渐减小到20nm时，紫外一可见吸收光谱在400nm附近的吸收和荧光发射光谱在500nm附近的发光都向高能端移动，其光谱发生了蓝移。讨论了其光谱尺度效应的机理。研究结果表明其在新型纳米光电子器件中有着广阔的应用前景。     

基于双面金属波导的纳米磁流体磁调制

设计了一种双面金属包覆波导,其中作为样品室的导波层厚度达到毫米量级.在波导腔体中注入浓度为0.15%的水基四氧化三铁纳米磁流体,采用波长为860 nm的红外激光束小角度(小于5°)入射到该波导金属耦合层上,以激发波导中的超高阶导模,使纳米磁流体处于光波导的振荡场中.根据超高阶导模的高灵敏特性,对磁流体施加10 mT的调制磁场,检测到纳米磁流体的磁光信号上升和下降时间为2 ms.     

一种基于狭缝波导的纳米传感器研究

提出了一种新颖的纳米传感器结构,其工作原理是利用双狭缝波导中纳米量级结构变化对狭缝波导内光场能量分布的影响.数值仿真结果表明:该结构的传感器对位移变化的最低响应度可达到1 nm量级,测量量程可达到100 nm左右.有望应用于位移、压力、温度等物理量的高灵敏度测量.     

平板状双轴旋电磁手征波导中的耦合模理论

本文严格分析了一种新型双轴旋电磁手征波导中耦合模的传输特性。首先，给出了这种双各向异性手征波导中各横向场分量的纵向场分量表示式，由此得到了纵向场分量的耦合模方程，以及平板状双轴旋电磁手征波导中的色散方程。用数值方法研究了它的色散和截止特性，特别考察了双各向异性和手征性引起的波模分裂，转换效应。     

非标准波导-同轴电缆转换组件的研制

介绍了非标准波导-同轴电缆转换组件的设计及Ansoft HFSS仿真.详细阐述了将电缆内导体直接插入同轴谐振腔内进行调配,通过改变短路活塞在波导谐振腔内的位置和λ0/4同轴调谐器在同轴谐振腔内的位置,可实现小电压驻波比、低损耗、结构稳定可靠等优异的技术性能,并给出了实测数据,其主要技术性能优于俄罗斯同类产品的主要技术性能.     

基于矢量波函数空间算子理论的波导系统有限元分析

该文介绍了一种能够消除非物理模的波导系统的有限元分析方法,从矢量波函数空间的偏微分算子理论出发,推导出具有简洁而自洽数学形式的完备的电磁波基本方程组,将电场矢量用两个标量函数表示,并用有限元法对这两个标量函数进行数值求解,从而得到了波导系统的有关参数,文中以加载膜片波导和E面矩形波导阶梯为例说明了这一分析及计算过程。     

微纳米SiGe-SOI弯曲波导的设计

在绝缘体上硅(Silicon-on-insulator,SOI)材料的基础上,建立了SiGe-SOI微纳米尺寸的光波导结构模型,选取了损耗较小的S型SiGe-SOI弯曲光波导进行设计,并对其直波导和弯曲波导的模场进行了分析。设计中采用保角变换和三维全矢量BPM算法相结合的方法,对SiGe-SOI弯曲光波导进行了弯曲损耗分析,得到了弯曲半径对弯曲损耗的影响,给出了影响微纳米SiGe-SOI弯曲光波导设计的敏感参数。最后根据理论分析的结果,绘制了不同宽度的光波导版图,制作了微纳米SiGe-SOI弯曲光波导,并对其进行了测试分析,最终实验结果与理论分析一致,从而验证了该设计方法和理论分析的正确性。     

包含有强扰动随机媒质的柱形波导中的电磁波传输问题

本文首次研究了被导电磁波与强扰动随机媒质的相互作用问题。推导了平均(相干)电磁波在包含有强扰动随机媒质的金属柱形波导中所满足的传输方程。导出了媒质的等效介电常数公式。对文中给出的一些结果作了详细的讨论和说明。