一种改进的2×2 SOI Mach-Zehnder热光开关

本文设计并制作了基于强限制多模干涉耦合器的2×2 SOI马赫-曾德热光开关.这种光开关采用了深刻蚀结构的多模干涉耦合器和输入/输出波导,较大地提高了干涉耦合器的性能并减少了连接耦合损耗.同时,在调制臂区域采用浅刻蚀结构,保持其单模调制状态.深刻蚀多模干涉耦合器具有优越的特性,在实验中测得不均衡度只有0.03 dB,插入损耗－0.6 dB.基于这种耦合器的新型热光开关,其插入损耗为－6.8 dB,其中包括光纤-波导耦合损耗－4.3 dB,开关时间为6.8 μs.     

人血清中cTnI的化学发光酶免疫分析研究——实验条件的优化

采用高效化学发光试剂3-(2'-螺旋金刚烷)-4-甲氧基-4-(3"-羟基)苯-1,2-二氧杂环丁烷磷酸(AMPPD)作为检测底物, 并将传统的ELISA两步双抗夹心法改为一步法, 得到了高灵敏测定人血清中心肌肌钙蛋白I(cTnI)的化学发光酶免疫分析优化条件. 采用单因素变化法和方阵滴定法得到的最佳实验条件为: 捕获抗体包被浓度为10.0 μg/mL, 以pH=7.0的PBS作为免疫反应缓冲底液, 以含质量分数为1.0%的BSA pH=9.6的碳酸盐溶液缓冲液, 于4 ℃封闭过夜, 生物素-检测抗体(Biotin-IgG2)以及碱性磷酸酶-亲和素(ALP-Avidin)结合物均采用1:2000稀释度, 免疫反应条件为37 ℃, 孵育时间60 min, 以去离子水作为洗涤剂, 以1:100稀释的AMPPD作为发光反应底物, 发光反应时间10 min(37 ℃). 检出限为0.02 ng/mL, 比现行ELISA法灵敏度提高一个数量级; 测定周期约75 min, 比两步法ELISA快得多; 线性范围(0.04~36.20 ng/mL)比ELISA法扩宽了两个数量级; 加标回收率97.5%~102.8%, 对标准样品的测定结果与用ELISA法的测定结果吻合; 重复性好, 3个样品批内变异系数均小于8.5%(n=12).     

熔锥型宽带耦合器的研制

介绍了全光纤熔融拉锥型3dB宽带耦合器的理论设计，根据理论设计制作了样品。应用耦合模理论分析了全光纤非对称熔融拉锥型耦合器的宽带特性；提出了3dB宽带耦合器的制作方案，在此基础上制作了样品；对样品进行测试，样品带宽大约为300nm(在1300nm～1600nm波长之间)，附加损耗小于0.5dB，完全达到了实用化的要求。     

关于实验教材编写模式的思考与实践

从培养学生创新精神人手,提出了一种改革实验教材编写模式的新思路,并经10多年教学实践,证明了该改革思路的可行性和合理性.     

由纳米管和纳米颗粒构成的TiO2膜的制备与机理研究

采用聚苯乙烯小球修饰Ti片表面,并进行阳极氧化,制备出一种由纳米颗粒和纳米管构成的TiO₂膜．通过数值模拟,分析了氧化表面附近的局部电场分布对TiO₂膜形貌的影响．结果表明,覆盖物增强了局部电场,从而加快了O^2-与Ti的反应速率,有利于TiO₂的生长;与此同时,[TiF₆]^6-的扩散受到阻碍,使得TiO₂的溶解速率减慢．可见,覆盖物打破了TiO₂纳米管形成的平衡条件,导致纳米颗粒的生成．此外,通过X射线衍射和Raman光谱的测试分析发现,所制备的TiO₂为锐钛矿结构.     

超短激光脉冲在水中的非线性传输特性研究

基于扩展的非线性薛定谔方程及与其耦合的电子密度演化方程,理论研究了超短激光强脉冲在水中的非线性传输特性.理论模型综合考虑了衍射、正常群速度色散,多光子吸收、自聚焦及激光诱导产生的等离子体对光脉冲的自散焦效应.采用有限差分法模拟得到超短脉冲在传输过程中轴向上光功密度和等离子体密度的时空分布.系统分析了超短脉冲在水中传输的动力学过程,讨论了非线性自聚焦和等离子体自散焦效应在脉冲传输过程中的竞争关系.同时研究了不同入射激光能量,脉宽和聚焦条件对等离子体丝的时宅结构和脉冲能流横向分布的影响.该研究将有助于理解和推动超短光脉冲在激光医学、激光安全防护和水中激光加工中的应用.     

1310nm/1550nm单模光纤波分复用器的研制

报道了熔锥型1310nm/1550nm波分复用器的设计和制作方法。运用光纤耦合器的耦合机理,从理论上得出了耦合功率和拉伸长度的关系,当拉伸长度大约为9.5mm时,可以实现1310nm/1550nm波分复用。采用熔融拉锥系统,制作了样品。测试表明,器件的隔离度大于21dB,附加损耗小于0.1dB,该器件的指标都达到了实用化的要求。