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.     

乙二胺导向合成的微孔晶体磷酸钴的转化现象

以乙二胺为模板剂(SDA)合成微孔晶体磷酸钴, 可以得到多种不同的结构. 本文在合成四种不同结构类型的微孔磷酸钴(命名为CoPO-en-1, CoPO-en-2, CoPO-en-3, CoPO-en-4, en 为乙二胺的英文缩写)过程中发现, 它们之间不仅可以在水热合成条件下相互转化, 在焙烧处理条件下也能实现转化. 研究发现, 在水热合成过程中, CoPO-en-2、CoPO-en-4 分别是CoPO-en-1、CoPO-en-3 的晶化中间物, 在较低晶化温度下或者较高温度的晶化初期, 可以发现它们的身影. 一旦晶化温度升高或者晶化时间延长, 它们就分别转化为CoPO-en-1和CoPO-en-3. 在合成产物的热处理过程中发现: CoPO-en-2、CoPO-en-3、CoPO-en-4 都能够通过焙烧转化为CoPO-en-1. 这种现象表明, 几种微孔磷酸钴结构间的稳定性存在递变关系.     

聚合物填充的狭缝波导定向耦合器的数值分析(英文)

利用亥姆霍兹方程和有限差分法,给出一种用于分析聚合物SU-8填充的双狭缝波导定向耦合特性的数值方法,推导出双耦合狭缝波导模式特性的特征方程,并做了离散化和稀疏化处理,得到耦合波导的模式场分布和有效折射率.通过求解最高阶偶对称和最高阶奇对称模式的有效折射率,得到TE和TM偏振态下定向耦合器的耦合长度.数值分析结果表明,当耦合间距小于800nm时,耦合长度小于100μm.利用椭偏仪测得狭缝波导各层材料的光学参数随工作波长的色散关系,研究分析了双狭缝波导耦合长度和模式损耗的色散特性.分析显示,随着工作波长的增大,两种偏振模式下的耦合长度均减小,且TM模式下的耦合长度大于TE模式下的耦合长度,当工作波长为1 550nm时,二者分别为28.2和26.2μm(两狭缝波导间的耦合间距为0.5μm时).同时,模式损耗也随波长的增大而减小,且TE模式损耗大于TM模式损耗,当工作波长为1 550nm时,TE及TM模式的振幅衰减系数分别为5.65和3.16dB/cm.     

酸性离子液调控下咪唑硫酸四铁簇合物和铁-DMSO配合物的合成

FeCl₂与酸性离子液在乙醇中反应制备得到咪唑硫酸铁簇合物[HMIM]₂[Fe₂O（SO₄）₃（DMSO）₂]·0.5DMSO（1）和[HPIM]₄[Fe₄O₂（SO₄）₆（DMSO）₄]·2MeCN（2）,该类簇合物为四核铁簇Fe₄（O）₂（SO₄）₆（DMSO）₄结构,4个Fe原子通过中心μ₃-O桥、硫酸根上的μ₂-O和μ₃-O桥连接,形成共平面结构,中间的四核铁簇为-4价,4个质子化的咪唑正离子起电荷平衡作用。该簇合物的晶体结构属于三斜晶系中的P1空间群。变温磁化率测试表明该簇合物具有强的反铁磁性。但在类似的反应条件下,FeCl₃在酸性离子液反应没有得到类似的簇合物,而是得到DMSO配合物[FeCl₂（DMSO）₄][EtSO₄]·DMSO（3）。     

聚铬黑T修饰玻碳电极方波伏安法测定对羟基苯乙酮

建立了铬黑T修饰玻碳电极方波伏安法测定对羟基苯乙酮(p-hyd)的电化学方法。运用循环伏安法在含有0.5 mmol/L铬黑T的0.1 mol/L NaOH溶液中制备聚铬黑T膜,并用扫描电镜、红外光谱、电化学阻抗等技术进行了表征。在pH 4.5的磷酸盐缓冲溶液中,p-hyd在908 mV(vs.SCE)处的峰电流与其浓度在1~160μmol/L范围内呈良好的线性关系,检出限0.15μmol/L(S/N=3),相对标准偏差小于2%。     

超紧凑聚合物五端口光路由器的分析模拟

构建了一种五端口聚合物光路由器,由于四种不同半径的交叉耦合双环谐振器的谐振作用,该器件可完成二维平面内对四个信道波长的定点路由功能。由于聚合物材料和左右覆层材料具有较大的折射率差,四种微环的半径可小至14μm,波导模式振幅弯曲损耗小于10-4 dB/cm。当不同信道波长沿不同端口输入时,得到了波长与路由链路的关系。计算结果表明,各信道波长沿各路由链路的插入损耗为0.03~0.62dB,各路由链路on端口和其他off端口的最大串扰小于-39dB,器件的尺寸约为626μm×495μm。与已报道的硅光路由器相比,该聚合物器件具有相似的微环半径和封装尺寸,且由于零静态功耗、低串扰、低损耗和处理工艺简单、价格低廉等优势,该器件在光片上网络中具有潜在的应用价值。     

推挽极化Y型耦合器电光调制器的傅里叶建模与表征

设计了一种高线性度、无偏置聚合物Y型耦合器电光调制器,它由Y型分束器、Y型合束器、两节推挽极化电光耦合波导构成的电光区和一个微带行波电极构成,给出了器件结构并对其参数做了优化。通过对施加的电学调制信号做傅里叶变换并结合器件的传递函数,给出了一种新型数值方法来建模和表征器件的静态和动态特性,推导并得到了器件的状态函数、静态响应、调制响应、三阶内调响应等表达式。计算和分析结果显示,器件的半波电压为2.69V;3dB调制带宽约为143GHz;当调制系数为1%~10%时,基频信号对器件所产生三阶内调噪声的抑制比为60dB~90dB。所给出的理论和相关公式也可用于具有Y型耦合器结构的类似电光器件(如电光开关)的设计、建模和分析。     

酸性离子液调控下咪唑硫酸四铁簇合物和铁-DMSO配合物的合成

FeCl₂与酸性离子液在乙醇中反应制备得到咪唑硫酸铁簇合物[HMIM]₂[Fe₂O（SO₄）₃（DMSO）₂]·0.5DMSO（1）和[HPIM]₄[Fe₄O₂（SO₄）₆（DMSO）₄]·2MeCN（2）,该类簇合物为四核铁簇Fe₄（O）₂（SO₄）₆（DMSO）₄结构,4个Fe原子通过中心μ₃-O桥、硫酸根上的μ₂-O和μ₃-O桥连接,形成共平面结构,中间的四核铁簇为-4价,4个质子化的咪唑正离子起电荷平衡作用。该簇合物的晶体结构属于三斜晶系中的P1空间群。变温磁化率测试表明该簇合物具有强的反铁磁性。但在类似的反应条件下,FeCl₃在酸性离子液反应没有得到类似的簇合物,而是得到DMSO配合物[FeCl₂（DMSO）₄][EtSO₄]·DMSO（3）。