光纤渐逝波耦合湿度传感器研究

提出了一种新颖的光纤渐逝波耦合湿度传感器,它是将光纤通信中常规的光纤熔融拉锥渐逝波耦合器与溶胶-凝胶材料相结合,利用溶胶凝胶材料的多孔结构,实现对水分子的吸附,这将改变溶胶-凝胶材料的折射率,从而改变光纤耦合器的分光比,达到湿度传感的目的.     

基于渐逝波耦合的网络化光纤温度传感器研究

基于光纤渐逝波耦合原理,在光纤耦合器的熔锥区涂敷温敏材料制得光纤温度传感器,并将3个传感头级联,构建温度传感器网络.采用锁相环技术测试了各传感器的分光可见度随温度的变化关系.实验表明,在40～ 90℃范围内,随着温度的增加各传感器的分光可见度单调增加,并通过零值点.利用三次多项式函数对温度传感特性曲线进行拟合,并对整个传感网络系统进行定标,多次测试结果表明,本系统的温度测量准确度优于±0.2℃.     

熔锥光纤渐逝波光场吸附半导体量子点技术研究

基于渐逝波光场对微纳粒子具有光吸附力的效应,提出了利用熔融拉锥光纤吸附沉积半导体量子点的实验研究。以波长为980 nm的激光作为光源,在熔融拉锥光纤表面成功吸附沉积了高密度硫化铅(Pb S)量子点薄膜。通过光抽运,在吸附沉积Pb S量子点的熔锥光纤中观测到Pb S量子点光致发光光谱,并实现了在1550 nm波段的光放大,增益达6.8 d B。     

单模光纤渐逝波传输分析

基于光波导理论，分析了单模光纤的渐逝波传输特性，在光纤包层介质具有吸收特性的情况下，导出了渐逝波传输的透入深度公式，得出了单模光纤在轴向上的功率传输情况；讨论了在不同的折射率或消光系数下，渐逝波的透入深度和功率损耗变化特性。研究结果可用来实现高精度、高灵敏茺的单模渐逝波传感器，并应用于医学诊断，环境检测，生物和化学分析等方面。     

CdSe/ZnS和PbSe量子点光纤及光纤放大器研究进展

近年来,纳米晶体(量子点)以及量子点光纤、量子点光纤放大器成为一个研究热点。介绍了CdSe/ZnS和PbSe量子点的光谱特性以及量子点的吸收-辐射截面,表明量子点具有强的吸收和发射。总结了低浓度和较高浓度CdSe/ZnS量子点掺杂光纤、熔融法及溶胶凝胶法制备PbSe量子点光纤材料的最新研究进展,分析了两种方法制备量子点光纤材料的优缺点,概述了PbSe量子点光纤放大器的研究近况,展望了量子点光纤的应用前景。     

光纤放大器中孤子的量子效应

利用含时Hartree近似法得到光孤子在含光纤损耗、双光子吸收、三阶色散效应的光纤放大器中传输时的量子非线性薛定谔方程,在一定条件下,有量子态的孤子解,并由此方程讨论了经典和量子效应对孤子在光纤放大器中传输时的影响,由此进一步发现,光场算符的量子力学平均值是一系列修正的经典孤子的叠加。     

半导体量子点的电子结构

半导体量子点是一种具有显著量子尺寸效应的介观体系。文中从固体能带理论出发，对箱形量子点、球形鼻子点、巨型鼻子点以及磁场中量子点的电子结构进行了讨论。     

光纤倏逝波传感器探针灵敏度分析

针对直线型光纤探针结构特点,从倏逝波场能量的角度对探针的灵敏度进行理论建模,推导出探针平均倏逝波吸收系数的表达式.在此基础上从探针锥型长度与纤芯半径的匹配关系、入射角度、溶液折射率这几个方面对灵敏度的影响进行实例计算.计算结果表明:在探针长度一定时,合理的选择锥型长度与纤芯半径能有效地提高探针灵敏度,实例中最高有接近69倍的差别.同时入射角越靠近全反射角,溶液折射率越大,则探针的灵敏度越高.最后通过实验研究表明,实验结果与理论计算具有一致性.     

基于FPGA的倏逝波型光纤气体检测研究

文章就光纤气体传感器的背景和发展进行了介绍,并且对倏逝波型的光纤气体检测原理进行了分析与研究.设计了一款基于FPGA的倏逝波型的光纤气体检测系统.通过模拟与实验,提高了检测灵敏度和响应时间,可进行多种气体检测.     

自组装半导体量子点在纳米电子器件中的应用

随着微电子工艺逐渐逼近其物理极限,具有量子特性的纳米电子器件的研制被提上日程.自组装半导体量子点由于缺陷少、生长技术成熟和具有δ函数形式的能态密度等优点而被广泛用于纳米电子器件制备中.本文按纵向输运器件、横向输运器件的分类扼要评述了该领域的最新进展,并对待解决的问题和发展前景作了分析.     

有机包裹的Ⅱ-Ⅵ族半导体量子点的制备与表征

介绍了单分散量子点的无机成核/有机包裹的合成方法,并通过选择性沉淀可以得到单分散的半导体量子点;介绍了TEM,XRD,UVV-is吸收谱对纳米Ⅱ-Ⅵ族量子点的表征。     

光纤倏逝波生物传感器探针新的几何设计

为提高光纤倏逝波生物传感器的探测效率和灵敏度,根据光纤的模式匹配理论计算了给定条件下光纤探头的模式匹配半径,以此匹配半径为基础分析激发光在线性锥型光纤探头中的光线传输轨迹.结合倏逝波透射深度与光线入射角之间的关系,提出一种新的抛物线锥形光纤探头.计算结果表明,为使入射光在均匀感应部分激发的能量最大,入射角在锥形感应部分必须满足在锥形终端最小且刚好是临界角的条件.通过修正抛物线锥形参数,使入射角在满足全反射条件下更加接近于临界角,从而获得比线性锥形更深的透射深度.灵敏度测试实验结果表明抛物线锥形的灵敏度比其它探针测试效果好,说明凹形抛物线锥形探针能够与待测的生物样品之间构成一种理想的荧光收集与激发机制,实验与理论结果比较吻合.     

光纤放大器的研究动态

介绍了国内外光放大器的最新研究动态,主要包括掺铒光纤放大器、掺铥光纤放大器、光纤喇曼放大器及半导体光放大器,并指出相关放大器的发展趋势,最后对光纤放大器的特性进行了比较分析.     

光纤放大器的放大及噪声特性的量子分析

本文利用热库理论推导出N个稀土离子和单模场相互作用的约化密度算符的主方程,从而得了光纤放大器的光子放大方程,同时,对集总式光纤放大器的量子噪声也进行了研究,发现理想的光纤放大器可以达到了量子噪声极限。若考虑探测器中光电子的离散特性,最小的噪声因子为2,即3dB。     

II-VI族半导体量子点的发光特性及其应用研究进展

半导体量子点由于具有独特的发光特性而具有极高的应用价值。结合本实验室的工作介绍了半导体量子点的发光原理和发光特性，在实验中发现核壳结构的CdSe／CdS半导体量子点比没有包覆的CdSe半导体量子点的发光稳定性提高．吸收光谱和发射光谱均发生红移，而且粒径不同．半导体量子点所呈现的颜色也不同，随着粒径的增加吸收光谱和发射光谱向长波方向红移。介绍了半导体量子点在光电子器件和生物医学方面的应用．并对其发展前景进行了展望。     

介孔组装半导体量子点的研究进展

近年来,由于主客体效应,以多孔二氧化硅作为反应容器组装单分散的半导体量子点引起了人们很大的兴趣。本文主要介绍了介孔二氧化硅的基本概念及其制备方法、机理以及介孔组装半导体量子点这一新学科的研究状况,并展望了它的发展前景。     

光纤倏逝波吸收传感器灵敏度模拟分析

基于光波导模式理论,结合光纤倏逝波吸收原理,分析了本征型单模光纤倏逝波的传输特性及功率传输情况,导出了光纤倏逝波吸收传感器的灵敏度公式。结合灵敏度公式分析了传感器的几何参数、溶液折射率及入射波长与灵敏度的关系,运用时域有限光束传播法（FD BMP）进行模拟。模拟结果表明,光纤传感区纤芯越长越细,外界溶液折射率越小,入射波长越短,其归一化输出功率越小,传感器灵敏度越高,这与理论计算和文献实验结果一致,为光纤倏逝波吸收传感器的研究提供了参考。