光敏性溶胶-凝胶波导材料

采用有机改性硅酸盐制备了光敏性溶胶 凝胶 ,并应用四丙氧基锆作为调节折射率的材料 .为了增加薄膜与硅片的粘附作用 ,先用干氧热氧化法在硅片上生长一层厚度约为 15 0nm的SiO2 ,然后使用提拉法在硅片上提拉成膜 ,薄膜厚度达到 3 6 μm .研究发现紫外曝光时间和坚膜时的后烘温度都会使薄膜的折射率增大 .样品的原子力显微镜照片表明薄膜的表面非常平整 ,在 5 μm× 5 μm的范围内表面起伏只有 0 6 5 7nm .利用波导阵列掩膜版 ,对制备的薄膜在紫外光波段下曝光 ,得到了表面平坦、侧墙光滑、陡直的沟道波导阵列 .     

溶胶—凝胶法制备PZT薄膜的结构和波导特性

采用溶胶－凝胶方法制备了ＰＺＴ（５０／５０）薄膜，用椭偏仪和透射光谱分别测量并计算了年鉴备在Ｓｉ（１１１）、石英玻璃基片上薄膜的折射率、研究了薄膜的相结构与折射率之间的关系以及折射率和消光系数的色散关系。用棱镜耦合的方法测量了薄膜的波导损耗，并给出了波导损耗与工艺过程的关系。     

光敏杂化溶胶-凝胶法研制多模干涉波导分束器

采用有机/无机杂化溶胶-凝胶方法制备高质量的SiO2薄膜和光敏性薄膜材料;利用三维FD-BPM(finitedifference beam propagation method)研究了掩埋式和暴露式矩形波导结构多模干涉(MMI)型光功率分束器的主要性能,理论模拟发现,掩埋式矩形波导结构分束器的长度、宽度和厚度容差性都优于暴露式矩形波导结构的MMI型分束器,并且具有更宽的带宽特性。通过简单的紫外曝光、显影工艺制备了1×4 MMI型波导分束器,分束器在1 550 nm波长附近的插入损耗为8.1～8.8 dB,功率分束不均匀性小于1 dB。     

波导的溶胶-凝胶工艺

对于光学波导与导波设备、电路的制造而言，溶胶-凝胶工艺的出现不失为一种有效途径。特别是集成光学有源器件及电路中掺活性掺杂物(如钕、铒、铈)。本文回顾了基于溶胶-凝胶工艺的有源器件、电路的最新研究。对于光学放大器中的激活溶胶-凝胶薄膜的模拟分析，我们提出激光器原子磁化理论及其速率方程，适当考虑了波导参数。采用波束传播法研究激活掺杂溶胶-凝胶薄膜设备(如直线波导、丫形支管、定向耦合器)的传播及增益特性。也在研究掺铈薄膜中布拉格光栅的形成，在微电机系统(MEMS)的未来应用也在研究中，可采用溶胶-凝胶工艺形成光层．并通过机械作用加以控制。     

溶胶—凝胶法在平面光波导薄膜中的应用

溶胶－凝胶工艺在薄膜制备方面有其独特的优越性，如工艺过程温度低，成分均匀、纯度高，成膜面积大等。近年来已在薄膜制备方面得到广泛应用。本文简要地了溶胶－凝胶工艺在制备平面光波导薄膜中的应用。     

用近场光学系统在光敏溶胶—凝胶薄膜上形成图形

法国科学家采用来自近场光探针的光诱导光敏分子迁移,在含偶氮苯的溶胶-凝胶薄膜内制造出纳米级图形。 偶氮苯分子在吸收1个光子后,临时转化成一种不同的同分异构结构,这种变化使其运动。对     

溶胶—凝胶工艺制备梯度折射率薄膜的研究

采用溶胶－凝胶工艺制备梯度折射率薄膜，薄膜中的折射率变化是由折射率调制元素在湿凝胶中的化学反应和扩散产生。本文详述了材料的制备过程，并对材料的结构和光学性能进行了研究。     

溶胶-凝胶法制备高折射GPTMS/TiO_2-ZrO_2材料

以正钛酸四丁酯、四正丁氧基锆和γ-（2,3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷（GPTMS）为原料,采用溶胶-凝胶法,通过在玻璃上涂膜、热固化交联方式制备了具有高折射良好透明性的GPTMS/TiO2-ZrO2纳米复合杂化材料。采用FTIR、AFM、紫外可见分光光度计、椭偏仪等对杂化膜进行表征。结果表明,所制备的杂化膜平整性好,...     

溶胶-凝胶条波导Sagnac环的乙醇蒸气传感特性

采用有机/无机混合溶胶-凝胶法制作条形光波导,并将条波导接入光纤Sagnac环中,测量了输出光功率随环境气氛中乙醇蒸气体积分数变化的特性,表明在实验研究的范围内,输出信号与乙醇蒸气体积分数呈正弦变化.根据Sagnac环结构输出特性的基本关系,反映了溶胶-凝胶条波导在乙醇蒸气气氛下产生了双折射效应.观察到双折射相移与乙醇体积分数的亚线性关系.对实验数据拟合,计算了偏振相移的线性项和二次项系数,得到所制备的条波导的双折射对乙醇体积分数的响应为Δn≈4.4×10-2.测量了信号变化的时间演变特性,典型的上升和下降时间常数分别为3 min和12 min.     

紫外光直写杂化溶胶-凝胶SiO2光波导器件

利用有机/无机杂化方法制备了光敏性溶胶-凝胶(sol-gel)SiO2材料,在硅基片上旋涂成膜.研究了薄膜折射率和厚度随紫外曝光时间、后烘温度及时间等外界工艺条件的变化关系.利用紫外光直写技术,制作出1×2,1×4多模干涉(MMI)型分束器,并且观测到了分光效果较好的近场输出图像.     

溶胶-凝胶光波导环形谐振腔的挥发性有机化合物传感特性

采用溶胶-凝胶法制作波导环形谐振腔,讨论了环形谐振腔器件的传输特性。测量了在不同物质、不同体积分数的挥发性有机化合物(VOC)蒸气气氛下器件的传输光谱的敏感性。结果表明,谐振波长随甲醇、乙醇、丙醇等醇类化合物,以及丙酮、甲醛等蒸气体积分数的上升而向长波方向移动,具有高的灵敏度,且两者基本呈线性关系。其中,对丙醇最敏感,灵敏度达到1.403 pm/10-6。对甲烷和二甲苯也有微弱反应,但是其灵敏度很低。也测量了水蒸气对传输谱特性的影响。观察到传输谱衬比度对不同挥发性有机化合物物质蒸气的不同敏感特性。对传感机制进行了讨论。     

利用有机-无机溶胶-凝胶方法制备平面波导环形谐振腔

采用简单的有机-无机混合的溶胶-凝胶方法制备了折射率在一定范围内可调的波导材料,并利用其制备了平面波导环形谐振腔器件。波导结构呈现倒脊形,其制备工艺首先是利用感应耦合等离子体刻蚀技术(ICP)在二氧化硅衬底上刻蚀波导结构的凹槽,然后再沉积波导薄膜。利用光谱仪对器件的传输特性进行了测量,观测到具有10 dB对比度,自由光谱范围0.182 nm周期性谐振现象,结合环形谐振腔的传输特性,得到环形腔具有较低的传输损耗1.7 dB/cm。同时对环形谐振腔的温度特性进行了测量,得出波导材料的热光系数为-1.54×10-4/℃。     

溶胶-凝胶法在平面光波导薄膜制备中的应用

溶胶-凝胶技术作为一种湿化学法具有工艺温度低、化学均匀性好、易实现材料的掺杂等独特的优点,平面光波导薄膜是制备其他各种波导和集成光学器件的基础。近年来,采用溶胶-凝胶技术制备平面光波导薄膜已成为研究热点。该文综述了溶胶-凝胶法在制备平面光波导薄膜中的应用及其发展趋势。     

紫外光直写杂化溶胶-凝胶SiO2光波导器件

利用有机/无机杂化方法制备了光敏性溶胶-凝胶(sol-gel)SiO2材料,在硅基片上旋涂成膜.研究了薄膜折射率和厚度随紫外曝光时间、后烘温度及时间等外界工艺条件的变化关系.利用紫外光直写技术,制作出1×2,1×4多模干涉(MMI)型分束器,并且观测到了分光效果较好的近场输出图像.     

沟槽型无辐射介质波导的耦合特性

本文采用横向谐振法和奇、偶激励法分析了平行耦合和对称弯曲耦合的沟槽型无辐射介质(GNRD)波导的耦合特性,并对实验样品进行了测试。理论计算结果和实验结果符合良好,为GNRD波导定向耦合器等元件的设计提供了理论依据。     

波导微环共振滤波器的滤波特性分析

根据波导耦合模理论详细研究了微环共振滤波器的滤波特性,分析了单环、串联双环、串联三环结构等波导微环共振滤波器的滤波特点。通过模拟计算发现,滤波带宽平坦化程度和信道串扰大小主要依赖于由波导构成的各方向耦合器之间的功率耦合比k,同时微环波导的损耗是器件滤波特性劣化的重要原因。在一定优化参数条件下,多环结构的滤波效果优于传统单环结构,并且各方向耦合器功率耦合比k值的优化取值范围扩大,降低了器件工艺实现难度。     

分数阶光敏神经元的动力学特性分析及其同步研究

神经元是神经系统的基本单位,神经元模型的准确性影响对其本质特征的分析和理解。该文研究了由分数阶电容和电感构成的分数阶光敏FitzHugh-Nagumo(FHN)神经元电路。利用分岔图、相轨迹图和时间序列图分析了分数阶光敏神经元模型的动力学特性。研究发现,随着分数阶阶次的降低,分数阶光敏神经元的活跃度增加。当选取不同参数时,神经元系统可以诱发不同的放电模式,如周期放电态、混沌放电态和尖峰放电态。此外,利用电突触耦合的方式连接两个分数阶光敏神经元。通过调整耦合强度,可以实现分数阶光敏神经元系统之间的相位同步和完全同步。最后,采用dSPACE验证了外部光信号对神经元兴奋性的调制作用。