基于slot波导的硅基长波红外偏振无关定向耦合器分析

硅基长波红外集成光电子器件是集成光学发展的一个新兴领域.阐述了利用等比例放大原理设计该波段下的slot波导的思路,分析了波导的限制因子、偏振特性等性质,并提出了工作波长为10.6 μm的偏振无关slot波导定向耦合器.     

用于纳米粒子检测的双环谐振器

设计了一种可以探测单个纳米粒子的光学传感器结构,该结构由双环、双环间耦合区的通孔和直波导构成,并引入了Fano效应,进一步增强了粒子在光场中出现时的光耦合场变化.当纳米粒子穿过两个微环间的通孔时,其耦合系数和输出端的光强均发生变化,提出了一种基于双环谐振器结构的高精度耦合系数传感方法,通过检测双环谐振器耦合系数和输出端光强的变化对单体纳米粒子进行精确检测和计数.理论计算结果表明,在损耗为1 dB/cm的情况下,与单环结构相比,双环结构的灵敏度提升了两个数量级.该双环结构在减小波导损耗的同时有效提升了检测灵敏度.     

含酰胺结构的硅胶键载二乙烯三胺螯合微粒的合成及其吸附性能

硅胶与γ-氨丙基三甲氧基硅烷(AFFS)进行硅烷化反应,然后与丙烯酸甲酯(MA)进行迈克尔加成反应引入酯基,最后与二乙烯三胺(DETA)反应生成氨基结尾的酰胺基硅胶,其结构经红外光谱、元素分析,热重分析(TG)和X射线衍射仪(XRD)表征.元素分析表明,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的氨基含量分别为1.992mmol/g、1.699mmol/g、3.416mmol/g.研究了该硅胶微粒对重金属离子Ag 、Hg2 、Cu2 的吸附容量、吸附动力学、等温吸附过程等静态吸附性能.结果表明,对3种离子的吸附量分别为0.71mmol/g、0.46mmol/g,0.35mmol/g.动力学吸附过程为液膜扩散控制,吸附过程符合Langmuir或Freundlich模型.     

梯形截面脊波导的特性分析

提出了用有效折射率法结合转移矩阵理论对梯形截面脊波导进行数值分析的新方法。对梯形截面脊波导中模式传播常数和模式间耦合系数的分析表明,梯形截面脊波导与稍宽的矩形截面脊波导行为相同。这一结论有利于简化梯形截面脊波导的设计,提高实际器件的精度。     

正交频分复用在水声通信中频率同步的研究

正交频分复用（OFDM）通信系统对频率偏移比较敏感，容易导致系统性能急剧下降。水声通信中存在着严重的多普勒频率偏移，限制了OFDM技术在水下的应用。本文仿真分析了频率偏移对OFDM系统的性能影响，提出了一种适用于水声通信的频率同步方法。本方法不仅可以对固定的频率偏移进行估计，也可以对连续变化的频率偏移进行估计。仿真表明，本方法具有较高的频偏估计精度和大的频偏估计范围。湖试结果也表明，采用这种方法可有效地进行频偏估计。