3 mm波段回旋速调管放大器设计与粒子模拟

设计了一支3 mm 波段基波回旋速调管,该回旋速调管工作在低损耗的TE01模式,包含四个谐振腔。首先使用线性理论确定工作参数的大致范围, 然后采用HFSS软件设计单个谐振腔,通过调整谐振腔尺寸和腔壁介质层参数使谐振腔的谐振频率和Q值符合设计要求, 最后使用粒子模拟程序优化设计了回旋速调管的互作用电路,研究了谐振腔参差调谐方案, Q值对回旋速调管性能的影响, 互作用电路的稳定性以及电子注参数变化对注-波互作用性能的影响。PIC粒子模拟结果表明,在电子注电压65 kV, 电流6 A, α(V⊥/V∥)1.5, 工作磁场3.6 T时,回旋速调管的3 dB带宽约为600 MHz,在93.7 GHz获得139 kW 的峰值输出功率,效率为35.6%,增益为28.4 dB。模拟中没有考虑电子注速度零散的影响。     

红外视频图像增强处理系统设计

为红外视频图像的实时增强设计了一套可应用于空间狭小环境中的小型化图像增强处理系统。以FPGA为系统核心,并使用CPLD对系统进行配置,简化了系统设计,使处理系统硬件更加紧凑,运行更加可靠。给出了系统主要功能模块的实现方法。在红外视频图像系统中使用,图像增强效果明显。     

Perylene polyphenylmethylsiloxanes for optoelectronic applications

The incorporation of fluorescent organic dyes in an encapsulating matrix represents a route to generate stable and processable materials for optoelectronic devices. Here, we present a method to embed perylene dyes into a high refractive index (HRI) polysiloxane matrix applying an allyl functionalized perylene dye and hydrosilylation chemistry. In a first approach, the dye molecules were covalently integrated into the backbone of linear polyphenylmethylsiloxane chains. The fluorescent and liquid polymers were synthesized with molecular weights from 5660 up to 8400 g mol^?1. In a second approach, the dye itself was used as a cross‐linking agent between linear polyphenylmethylsiloxane chains. These preformed fluorescent batch polymers are liquids with dye concentrations between 0.025 and 8 wt %. The applied synthetic methods incorporated the dye covalently into the polymer structure and avoided the crystallization of the dye molecules and thus the formation of excimers, which would reduce the optical emission. The resulting products can be easily incorporated into curable commercially available HRI polyphenylmethylsiloxane resins. The formed materials are ideal LED encapsulants with a solid and flexible consistency, a uniform dispersion of the dyes, and adjustable mechanical properties, realized by changing the amount of perylene polymers. Further properties of the obtained materials are thermal stabilities up to 478 °C, quantum yields larger than 0.97, and high photostabilities. Thus, the covalent integration of dyes into polyphenylsiloxane structures represents a possible route for the stabilization of the organic dyes against the extreme irradiance and thermal conditions in LED applications. © 2019 The Authors. Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics published by Wiley Periodicals, Inc. J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 2019 , 57, 1062–1073     

声子色散对极性晶体中磁极化子基态能量的影响

利用线性组合算符和幺正变换相结合的方法,研究了声子色散对极性晶体中磁极化子基态能量的影响.计及纵光学(LO)声子色散,在抛物近似下导出了极性晶体中磁极化子基态能量随电子-纵光学声子耦合常数、回旋共振频率和声子色散系数的变化关系.数值计算结果表明磁极化子基态能量随声子色散系数和电子-纵光学声子耦合常数的增大而减小,随回旋共振频率增大而增大.     

Post‐Treatment of CH3NH3PbI3/PbI2 Composite Films with Methylamine to Realize High‐Performance Photoconductor Devices

Organometallic halide perovskites have attracted great research interest as light‐active materials for use in optoelectronics. Here, we report a high‐performance photoconductor based on a methylammonium lead iodide (MAPbI₃) film that was prepared from a methylamine‐treated MAPbI₃/PbI₂ perovskite film. An ultrahigh responsivity of 3.6 A W^?1 and detectivity of 5.4×10¹² Jones were obtained for the film under 0.5 mW cm^?2 white‐light illumination. In addition, under 420 nm light irradiation, the film exhibited its highest responsivity and detectivity of 30 A W^?1 and 2.4×10¹⁴ Jones, respectively. The excellent photo‐response performance results from the improved electronic quality and suppressed nonradiative recombination channels of the treated perovskite thin film.     

用一维光子带隙结构增强硫化镉双光子吸收研究

用真空镀膜方法制备了含有单个CdS缺陷层的具有不同周期和结构参量的TiO2／SiO2一维光子晶体。用抽运一探测技术研究了CdS缺陷层的双光子吸收（TPA）现象。实验结果表明：一维光子晶体中CdS缺陷层的双光子吸收显著增强。不同周期和结构参量的一维光子晶体中CdS缺陷层的双光子吸收系数不同。双光子吸收的增强来源于由光局域化导致的缺陷层的电场强度的增加。缺陷层电场强度与一维光子晶体的结构有关,如周期,光子带隙的位置与宽度及缺陷模式等因素都会影响缺陷层电场强度。采用四分之一波长的高低折射率介质层和与入射波长匹配的缺陷模可以得到最大的缺陷层电场强度。     

应用不对称一维光子晶体结构制备窄光谱LED

对周期性的GaAlAs／AlAs模块堆积组成的有缺陷的一维光子晶体的光波传输模式进行了理论与实验研究。由于堆积结构的周期性受到破坏,导致了光子晶体中模密度发生变化,光波的传播也发生了变化。对模密度和光的传播模式分别用流行的光子能态理论和光学传输矩阵进行了计算和模拟。计算发现采用不对称结构的一维光子晶体结构在实际应用中有更大的灵活性。用金属有机物化学汽相沉积方法实现一维光子晶体,并用于裁剪普通的发光二极管电致发光谱,在20mA的激发电流下,半峰全宽为2．8mm,单色性优 于共振腔发光二极管。在较大的激发电流下,带边发射的增强现象也被观测到。     

叉指电光布拉格衍射光栅分析

叉指电光布拉格衍射光栅能够用于制作集成光学器件。将点匹配法扩展应用于又指电光布拉格衍射光栅分析,将光栅各区域的势函数表示为该区域中满足拉普拉斯方程的一系列基函数的级数,匹配边界上有限个点的边界条件以确定出级数项的系数,从而得到叉指电傲电场分布的解析表达式,在此基础上得到了叉指电光布拉格衍射光栅的一些重要的光学与电学特性参量。将分析结果与测量值进行了对比,发现二者十分吻合。所提出的分析方法简便快捷、精度高,所导出的电场分布的解析表达式和分析结果对叉指电光衍射光栅的优化设计具有重要的意义。     

低串扰聚合物交叉耦合串联五环谐振电光开关(英文)

利用两组串联五环谐振器以及它们与两信道波导的交叉耦合作用,优化设计并模拟了一种超低串扰2×2新型聚合物电光开关.为了表征器件的输出光功率特性,给出了器件结构、分析理论和相关公式.为了在下行端口(drop端口)得到箱型光谱响应以及极低的串扰和插入损耗,优化了微环谐振级数和耦合间距.对器件输出光功率和输出光谱的模拟分析结果显示,器件交叉和直通态间的切换电压为4V,交叉和直通态下两端口间的串扰分别为-66dB和-54.7dB,插入损耗分别为2.34dB和0.24dB.在1GHz方波信号作用下,器件drop端口的上升和下降时间分别为15ps和90ps.由于聚合物微环的弯曲半径仅为19.45μm,因此该器件具有超紧凑的尺寸,其长度和宽度仅为0.407mm,约为马赫-曾德尔干涉仪或者定向耦合器等一般结构聚合物电光开关长度的1/10.依赖于小的封装尺寸和极低的串扰,该器件可以高密度地集成在光电子芯片上,在光片上网络中光信号的控制方面具有潜在的应用.     

弹性形变对手征液晶螺旋光轴及电光响应时间的影响

手征向列相液晶螺旋轴即为光轴,此轴的空间取向直接影响着液晶中光传播的特性。采用理论分析和数值模拟相结合的方法,研究了液晶展曲与弯曲形变存在的差异和对手征向列相液晶挠曲电螺旋光轴倾角及动力学响应特性的影响。假设在静电平衡及动力学响应两种状态下,系统均具有统一的挠曲电螺旋光轴,忽略介电各向异性,分别计算了两种不同状态下系统的平均自由能密度。利用欧拉方程及转矩平衡方程得到了螺旋光轴倾角满足的平衡方程及动力学方程。通过数值计算,讨论了两种形变的差异对挠曲电螺旋光轴倾角及动力学响应特性的影响。结果表明两种形变差异的存在,均使螺旋光轴扭曲角及特性响应时间变化,差异越大变化越快,这种影响是不可忽略的,这为液晶电光快速响应提供了依据。