In—Plane Propagation of Cavity Polaritons in a Quantum Semiconductor Microcavity

Considering that the coupling among the heavy-hole exciton,light-hole exciton and the cavity photon can form bipolaritons in a quantum semiconductor microcavity,we calculate the group velocities of the cavity polaritons at different incident angles using the coupling model of three harmonic oscillators.The result indicates that the group velocities of the low and middle branches of the cavity polaritons have extrema,but the group velocities of the high branch increase with the increasing incident angle.     

半导体微腔中腔模、重空穴激子模和轻空穴激子模耦合

采用传输矩阵方法利用半经典的线性色散模型,计算半导体微腔内同时存在重空穴激子、轻空穴激子时,在不同入射角度下的反射谱,同时,利用三简谐振子耦合模型计算了在不同入射角度下,腔模同时和重空穴激子模、轻空穴激子模耦合所形成的三支腔极化激元的能量,以及腔模、重空穴激子模、轻空穴激子模分别在三支腔极化激元中所占的权重,结果表明随着入射角的增加腔极化激元的高能支和两个低能支之间存在明显的反交叉现象,同时,腔模和重空穴激子模、轻空穴激子模在腔极化激元中所占的权重呈现增加或减小的趋势 关键词： 半导体微腔 腔极化激元 激子     

Ultrashort optical pulse shaper based on complex-modulated long-period-grating coupler

In this paper,we present a novel ultrashort pulse shaper based on complex-modulated long-period-grating coupler(CM-LPGC).Temporal rectangular waveform with 2-ps full width at half maximum(FWHM) is obtained by transforming the input Gaussian pulse.Tolerances of the CM-LPGC-based shaper to various non-ideal excitation conditions and fabricating errors are investigated.Results confirm that CM-LPGC is stable and suitable for optical pulse shaping operation.     

串联耦合切比雪夫微环滤波器的设计

基于电路的设计方法,把N阶串联耦合微环谐振滤波器等价成为一个基带LC阶梯网络,通过求解LC阶梯网络的元件参量,求出微环滤波器的耦合系数.在此基础上设计出具有切比雪夫响应的微环滤波器,并与传统耦合模式理论方法和理想的切比雪夫响应进行比较,证明了这种方法的可靠性,最后讨论了耦合系数和环数对切比雪夫微环滤波器输出特性的影响.数值模拟表明,耦合系数的偏差率越大,通带的平坦性越差;耦合系数的值增大,通带的带宽加宽;当环数增加时,过渡带衰减速度变快,通带形状更接近方形.     

耦合腔光子晶体慢光波导结构

在单线缺陷结构中引入两个附加的相邻介质柱,构成一种新型的光子晶体耦合腔波导结构.通过平面波展开法对波导结构的的慢光特性进行了仿真分析,研究了平移线缺陷上下两侧介质柱,以及改变腔体的长度对器件色散特性和群速度的影响.结果表明:与平移缺陷上下两侧介质柱相比,通过改变腔体的长度,不仅可将光群速度低到0.03c(c为真空下的光速),而且器件的有效波长范围接近20nm.利用时域有限差分法得到波导结构的传输场分布图,研究波长的选取对入射激励光在光子晶体耦合腔波导中传输场的影响,发现结构参量优化后的光子晶体耦合腔波导仍然具有良好的传输特性.     

基于相移光纤光栅微分器超短光脉冲整形

基于耦合模理论和传输矩阵法,对相移光纤光栅的反射谱、相移特性进行了分析.结果表明,相移光纤光栅随着相移点个数的增加,反射谱透射窗口数目增多,相移发生多次跳变,从而形成对信号的微分效应,并且相移的微分阶数与所增加的相移点个数成正比.设计出基于相移光纤光栅微分特性的脉冲整形器,通过优化高斯信号各阶微分的加权系数,将高斯型输入脉冲整形成近似方形或三角形状的输出脉冲,通过调整光纤光栅第一段与第二段的长度比,使输出三角脉冲形状的失真现象得到改善.分析输入的高斯脉冲的脉宽发生±5%的波动时,输出波形依然可以获得很好的三角和平顶方形脉冲效果,从而证明了所设计的脉冲整形器的稳定性和实用性.     

GaAs量子阱半导体微腔中腔极化激元的动态行为

GaAs量子阱半导体微腔中, 光子同时与重空穴激子、轻空穴激子耦合形成腔极化激元. 本文采用三谐振子耦合模型, 计算了腔极化激元的三支的色散关系、线宽、有效质量及其群速度; 结果表明, 由于腔极化激元的三支中光子、重空穴激子、轻空穴激子所占的权重随着平面波矢（或入射角度）变化, 腔极化激元三支的线宽、有效质量及其群速度呈现出不同的动态行为.     

基于摩擦纳米发电机的水质检测

基于接触起电和静电感应耦合作用，提出了一种自供电水质检测技术。通过分析不同液相和固体壁面在摩擦感应过程中电信号的形成输运机理，明确不同待测水样通过聚四氟乙烯（PTFE）管道时与壁面形成的摩擦电信号输出特征，从而实时快速检测水中无机盐浓度和杂质成份。结果表明：在摩擦起电过程中，液柱与PTFE管壁之间主要通过电子和带电粒子形成双电层的方式在液固界面完成从水相向固相的定向跃迁；随着液相无机盐浓度和杂质成份的不同，电极检测到的感应电势和电荷密度也呈现不同规律；进一步以去离子水、自来水、矿泉水、红墨水溶液、聚苯乙烯溶液和不同浓度的无机盐溶液为例，验证了其作为液相在摩擦感应过程中形成电信号的差别及其内部组分和开路电压之间的关系。