耦合间距对绝缘体上硅微环谐振腔的性能影响

运用微机电系统(MEMS)工艺制备了不同耦合间距的微环谐振腔,针对耦合间距对耦合系数、谐振深度的影响,进行了理论分析与仿真,并对结构进行耦合实验测试。测试结果表明,随着微环耦合间距的增加,耦合系数减小,谐振深度变浅,这与理论仿真一致。实际计算了相应的耦合效率、3dB带宽及品质因数,随着耦合间距增大,耦合效率降低,3dB带宽也随之变窄,微环谐振腔的品质因数逐渐提高。研究结果为微环谐振腔的进一步优化设计及其在相关领域中的研究与应用提供了依据。     

光纤腔动态谐振响应特性

光纤环形谐振腔的动态响应特性对其传感应用具有重要影响。为了抑制动态响应,利用多光束干涉原理对其产生原因进行了分析;通过实验测试得到了动态响应的临界振荡条件,并进一步分析了光功率对该临界条件的影响,实验结果与理论分析一致。同时,针对动态响应对谐振特性的干扰问题,测试了激光器调制参数对动态响应下振荡强度的影响,为传感系统中的误差评估提供了参考依据。     

基于近场光学理论光镊的研究进展

近场光镊是基于近场光学理论建立起来的可以对微粒实现稳定捕获和操作的新技术,相较基于单光束梯度力的传统远场光镊,近场光镊克服了光学分辨率衍射极限和热效应等众多因素的限制,可以实现对纳米量级微小粒子的捕获和操控,在物理学、细胞工程、生物医学等领域备受关注.首先阐述了基于倏逝场近场光镊的模型和捕获的基本原理,详述了棱镜全反射光镊、探针型光镊、纳米孔径光镊、聚焦倏逝场光镊、微纳光纤光镊、以及微谐振腔耦合结构型近场光镊的研究进展.最后,重点介绍了光镊在生物医学领域的应用.     

ー种新型カ电耦合超晶格半导体结构研究

采用分子束外延方法在GaAs衬底(001)上生长了AIAs/GaAs双势垒超晶格薄膜结构，测试出超晶格薄膜在室温下随着外加压力变化下，其工一V特性曲线的漂移与外加压力成一定比例关系。为基于MEMS共振隧穿效应的力电耦合传感器的研究提供了一定的基础。     

GaAs基共振隧穿微加速度计的研究

研究了一种新型的GaAs基压阻式共振隧穿微加速度计结构。该微加速度计的压敏元件采用AlAs/In0.1Ga0.9As双势垒共振隧穿纳米薄膜结构。加速度计的压敏元件和悬臂梁的加工分别利用空气桥工艺和控制孔工艺。对加工出来的加速度计结构进行振动台实验,初步测得传感器的灵敏度为7.6mV/g,线性度为0.16%。     

Synthesis and optical properties research of gold nanoparticles with different morphologies

本文制备了不同形貌的金纳米颗粒,并对其形貌对光学性能的影响进行了研究。本文用还原法制备了不同粒径的金纳米颗粒,采用晶种生长法成功地制备出了星形、梭形和棒状的金纳米颗粒。颗粒的形貌和大小并采用投射电子显微镜(TEM)进行了表征,结果说明,本文成功制备出了不同形貌大小的金纳米颗粒。UV-Vis光谱和拉曼光谱仪对制备的颗粒的表征测试说明,不同形貌大小对颗粒有着不同的光学性能。拉曼光谱的结果说明,不同形貌大小的金纳米颗粒可以用作不同浓度分子的探针,对物质进行检测。     

基于纳米修饰透射式光纤传感测试

基于金属纳米颗粒结构的光学特性,结合光纤传感技术,对金属纳米颗粒的光纤传感特性进行了研究.实验中采用种子溶液生长法合成了粒径在60～80 nm的星形纳米金颗粒,以此作为光纤传感敏感部分的修饰体,修饰到锥形光纤表面作为表面拉曼增强基底.最后选取了不同浓度的酒精溶液对其进行了透射谱和拉曼谱测试,结果表明金属纳米颗粒的激发谱对周围介质特性非常敏感,同时对基于金属纳米颗粒锥形SERS基底的拉曼谱存在非常高的增强.     

基于黑硅为吸收层的热电堆红外探测器

基于黑硅对部分波长红外光的高吸收效率,结合红外探测器对吸收层材料的要求,针对以黑硅为红外吸收层的设计与测试进行了研究;设计采用工艺中刻蚀出现的"黑色"物质为吸收层材料,研究对不同波长红外光的吸收效率。根据红外基本理论,结合MEMS工艺可行性和兼容性设计一种微机械热电堆红外探测器,热偶对的排布位置进行上下设计;突破原有的硅衬底的释放困难和SOI衬底的成本过高的问题,提出一种氧化层上的多晶硅作衬底,最后器件以正面干法释放器件的方法,在提高探测器性能的同时节约成本。     

SOI纳米光波导微环谐振腔谐振频移的测试分析

To research the effect of a deposited SiO₂ insulating layer on the resonance frequency modulation of an SOI nanowaveguide ring cavity during integration fabrication,a rib waveguide ring resonator was systematically designed and fabricated.SiO₂ insulating layers with different thicknesses were deposited for analysis of the frequency shift characteristics.By testing the resonance transmission spectrum power of this structure,it is found that there are blue shifts after SiO₂ deposition,and the frequency shift value of a structure with a 500 nm SiO₂ insulating layer deposited is 0.8 nm,that is 0.24 THz at the resonance point where wavelength is around 1550 nm. Taking advantage of this conclusion,efficient optical modulation is available by choosing different frequency band resonance wavelengths to narrow the frequency modulation range.