高热稳定性氟化聚醚砜的合成及其在阵列波导光栅复用器中的应用

用合成的3-三氟甲基苯侧基聚醚砜(3F-PES)作为波导芯层材料制作了新型硅基聚合物阵列波导光栅(AWG)复用器.采用DSC,TGA和AFM等方法对3F-PES的光学性质和热稳定性进行了表征.DSC和TGA结果显示,3F-PES的玻璃化转变温度为170℃,在空气中5%的热失重温度为542℃,表明具有非常好的热稳定性.3F-PES溶液在旋涂时具有很好的成膜性,AFM照片显示,粗糙度起伏为0.35nm.近红外吸收谱表明,3F-PES在光通讯波段有较小的吸收,适合用来制作低损耗的光波导器件.用3F-PES作为波导芯层材料制作的八通道硅基聚合物阵列波导光栅(AWG)复用器的通道间隔为1.603nm,中心波长为1550.15nm.     

基于KMnF_3∶Yb~(3+),Er~(3+)纳米晶的红光聚合物平面光波导放大器

制作了基于KMnF_3∶Yb~(3+),Er~(3+)纳米晶材料的工作波长655 nm的聚合物平面光波导放大器。材料的吸收光谱表明,KMnF_3∶Yb~(3+),Er~(3+)纳米晶在980 nm附近有很强的吸收。在980 nm激光的激发下,由于Er~(3+)和Mn2+能级之间的能量传递,KMnF_3∶Yb~(3+),Er~(3+)纳米晶产生了很强的红色上转换发光。根据KMnF_3∶Yb~(3+),Er~(3+)纳米粒子的发光特性,制备了KMnF_3∶Yb~(3+),Er~(3+)NCs-PMMA复合材料,用其作为芯层设计了掩埋形结构光波导放大器,利用传统的半导体工艺完成器件制备。器件测试结果表明,当655 nm信号光功率为0.1 m W、980 nm泵浦功率为260 m W时,器件获得了2.7 d B的相对增益。     

山东省焦家式金矿区土壤重金属铬高光谱监测研究

矿区土壤环境问题日益突出,以山东省烟台市焦家式金矿区为典型区,系统采集了85个表层土壤样品进行野外光谱实测,其中35份用于重金属铬含量测定。利用光谱变换技术对原始光谱提取了一阶微分、二阶微分和去包络线三种光谱指标,采用偏最小二乘回归法建立光谱数据与铬含量间的定量关系,将最优预测模型应用于其余50个样本点铬浓度值的获取,最终通过克里金插值实现了对研究区土壤重金属铬的快速监测。结果表明,基于一阶微分数据模型预测精度最高,其次为二阶微分,原始光谱和去包络线数据。研究区铬的含量与金矿的分布情况密切相关,即金矿密集区域铬含量更高,这表明金矿开采对土壤中铬的含量与分布存在一定影响。     

4通道交叉型二氧化硅光波导延迟线阵列的设计与制备

设计并制备了一种高集成度、低成本、低损耗4通道交叉型二氧化硅光波导延迟线阵列。利用BPM软件对交叉结构光波导延迟线的Y分支的损耗、弯曲损耗进行数值模拟。综合考虑器件尺寸和损耗参数,设计交叉型延迟线结构的弯曲半径最小为1 500 μm,引入优化的锥口Y分支结构和垂直相交波导结构。采用标准半导体制作工艺制备器件,测试得到了器件的红外输出光斑,延迟线延迟时间分别为0、113、226和339 ps。4通道二氧化硅延迟线阵列能实现相邻通道相等的延迟时间间隔,且可通过集成实现延迟时间的增加,同时输出端可以与光纤阵列集成。     

偏振部分相干激光波束在湍流大气中传输的扩展和漂移(英文)

基于广义Huygens-Fresnel原理,利用Collins公式,讨论了偏振部分相干激光波束在湍流大气中传输的交叉谱密度函数,推导出经过偏振后的高斯-谢尔模型光束在外场不同距离水平传输时,光谱强度、束腰宽度及重心位置漂移的解析表达式.对偏振激光在大气湍流中传输时光束扩展和漂移进行数值仿真,得到相同传输距离下,偏振角、初始束腰及波长取不同值时,激光波束的扩展和漂移的变化情况.分析了相同偏振角度下,不同传输距离对光束扩展和漂移的影响.研究结果表明:大气湍流中偏振激光波束的扩展和漂移依赖于波束的波长、初始光束的偏振角和初始束腰;随着偏振角的变化,偏振部分相干激光波束的扩展和漂移关于45°呈现对称变化,当波束初始束腰小于或等于0.5mm时,大气湍流对波束扩展和漂移的影响明显.     

Fe离子M壳层不可分辨跃迁系不透明度研究

在活动星系核吸收光谱中存在着一种重要的吸收特征——铁元素的M 壳层不可分辨跃迁系吸收谱, 认识这种特征对于活动星系核区的物理性质的研究具有重要的意义. 利用细致谱线模型, 对实验室中获得的吸收谱进行了理论计算和分析, 较好地重现了实验结果中主要的吸收结构, 同时计算了温度为10-50 eV的预测吸收谱,用于活动星系核光谱的研究.     

Fast response 2×2 thermo-optic switch with polymer/silica hybrid waveguide

A polymer/silica hybrid 2×2 multimode-interference Mach-Zehnder interferometer thermo-optic (TO) switch is designed and fabricated. Instead of polymer, silica is used as under-cladding to accelerate heat release because of its large thermal conductivity. The developed switch exhibits low power consumption of 6.2 mW, low crosstalk of about -28 dB, and short response time. The rise and fall times of 103 and 91 μs for this hybrid switch are shortened by 40.8% and 52.4%, respectively, compared with those of the fabricated TO switch (174 and 191 μs) using polymer as both upperand under-claddings.     

实验室光致电离等离子体中激发过程的研究

光致电离等离子体在宇宙中广泛存在于强辐射场附近. 近年来随着高能量密度实验装置的发展, 在实验室内也能构造出光致电离等离子体. RCF是一个基于The Flexible Atomic Code 数据的针对光致电离等离子体的辐射碰撞模型, 该模型模拟了两个光致电离实验, 其 理论结果中电离态分布和光谱与测量值符合得很好. 在理论模拟中发现, 光致电离等离子体中光致激发和碰撞激发过程对离子态布居和发射光谱都有非常重要的影响. 光致激发过程可以通过将离子激发到双激发态从而间接电离离子; 碰撞激发过程会因为电子将基态离子激发到电离截面小的单激发态而抑制光子对等离子体的电离. 光致激发过程可以加强类锂离子的类氦离子的卫线, 而碰撞激发过程会影响类氦离子谱线的线强之比.     

波片提高声光Q开关关断Nd∶YAG激光能力研究

采用琼斯矢量变换的方法,分析了四分之一波片对入射椭圆偏振光偏振面的变换过程.结合声光相互作用理论和声光介质熔石英在平行和垂直于声场的两个方向具有不同声光优值的特性,理论推导了腔内引入四分之一波片后声光Q开关的布喇格衍射效率公式,计算模拟得出引入四分之一波片能够有效地提高声光Q开关关断连续Nd∶YAG激光的能力·在理论分析的基础上进行了实验验证,实验结果与理论分析符合得很好·     

硅基聚合物AWG波分复用器研究

报道利用甲基丙稀酸甲酯-甲基丙稀酸缩水甘油酯共聚物研制AWG波分复用器，对其原理、设计及制作工艺进行了研究。设计出AWG版图，利用铝掩模技术及反应离子刻蚀工艺完成了聚合物AWG制作。实验结果证明，制备的波导实现了单模传输。