基于混合表面等离子体弯曲波导的紧凑型宽带偏振分束转换器的设计研究

设计了一种宽带的基于混合表面等离子体弯曲波导的偏振分束转换器, 使用有限元法计算硅波导、混合表面等离子体波导的模场分布和有效折射率, 为器件建模仿真分析提供了依据. 使用时域有限差分法优化器件结构, 以获得最佳的性能参数. 由于混合表面等离子体波导的双折射增强, 设计获得的偏振分束转换器具有超小尺寸和宽带的工作特性. 仿真结果表明 在1550nm的中心波长处消光比大于23dB, 插入损耗小于0.8dB; 在80nm的带宽上, 横磁偏振光转换为横电偏振光的偏振转换效率大于95％.     

一种新的全息光栅制作方法及像差分析

分析用传统的马赫-曾德干涉光路拍摄全息光栅时所得光栅质量不高的原因．对全息光栅的拍摄光路提出了改进方法,并对光栅的像差进行分析和理论推导．     

多孔硅-PMMA/DRl复合膜制备方法的研究

报道了用电化学腐蚀法结合激光干涉或聚合物掩膜制备多孔硅通道波导、定向耦合器、波导棱镜、光栅耦合器和激光诱导动态光栅等光子器件,并给出了这些多孔硅光波导器件的性能参数,研究结果表明可利用多孔硅开发出新的全硅光电子器件.     

纳米多孔Al2O3薄膜的制备及其光致发光

利用二次阳极氧化法在室温条件下制备了多孔氧化铝薄膜.采用扫描电镜、能量色散谱和X射线衍射对空气环境中600℃退火处理的多孔氧化铝薄膜进行了表面形貌、成分和结晶形式分析,结果表明多孔氧化铝薄膜孔阵排列有序、孔径大小一致,含有微量的C元素且为非晶态结构.在340nm的光激发条件下,多孔氧化铝薄膜出现峰值位于470nm的蓝绿发光带.通过分析得出,此光致发光带与草酸根离子发光基团有关.     

正弦相位调制的光栅干涉法测量振动物体面形

利用正弦相位调制的光栅干涉仪测量振动物体的面形,采集振动物体引起相位变化的干涉条纹,经傅里叶变换解调相位,重建振动物体的面形.结果表明正弦相位调制的光栅干涉系统不仅具有较高的测量精度,而且还能测量振动物体的二维面形.     

过氧聚钨酸薄膜上光栅的制备

用过氧聚钨酸（PPTA）水溶液，通过离心涂膜法在显微镜载玻片上制备了具有光滑表面且厚度为100nm的PPTA薄膜，利用PPTA薄膜在紫外光照下可研制光栅以及其它光学元件的薄膜材料，具有很高的利用价值。     

再论牛顿环干涉装置的若干变异结构

依据光的波动本性及干涉原理，采用分类归纳的方法给出牛顿环干涉装置的其他几种变异结构及其统一的环纹分布规律，推导并分析了其干涉条件．理论推导表明：这些变异结构在环纹分布规律方面均等效于牛顿环干涉仪，并满足一个统一的公式：任意两环纹直径之平方差是一个无关于干涉序的恒量．同时发现：浅近切割式与非接触式牛顿环干涉结构在表面科学(如表面沉积及液一固湿润现象)研究方面以及在光学检测及微位移传感技术方面的应用前景；所述原理已得到实验的初步检验证明．     

小电流钨极氩弧焊熔池表面高度测量投影系统

利用傅里叶变换轮廓术的基本原理测量小电流钨极氩弧焊熔池表面高度,需要获得数量足够,调制度好的熔池变形光栅条纹。钨极氩弧焊熔池面积小,液态金属表面反射性能复杂,有强烈电弧光干扰,要综合考虑光栅节距、熔池表面反射、弧光干扰与光学系统参数之间的关系,设计好投影系统。研究表明,小电流钨极氩弧焊熔池振荡造成液态金属表面各微面元法线方向动态变化,对光束有散射效应,对于投射的结构光束,可以通过随机表面散射的镜面反射光拍摄熔池图像。将节距为0.4mm的矩形光栅以30°左右的掠射角离焦投射到钨极氩弧焊熔池表面,可获得较好的熔池变形光栅条纹,经后续处理,可初步测量出熔池表面高度。     

一种二维金属光栅的制备及其光学应用

基于飞秒激光双光子技术在载玻片上制备了两个方向相互正交且相邻分布的光刻胶线栅阵列样品, 然后通过真空镀膜技术将该样品镀上一层50nm厚的银膜, 再将光刻胶清除制成二维的金属光栅. 提出了一种基于该二维金属光栅的探测激光二维方位角及波长的方法, 并用波长为632.8nm的氦氖激光器测试了所设计的激光报警系统. 实验结果表明: 其方位角的定位精度以及波长测量能适应很多领域的要求. 最后提出了一种可以直观地通过衍射图案来大致估算激光入射角的新方法, 并测试了该样品的衍射特性.     

利用双光子聚合在非透明基底上制备微结构

在不改变双光子聚合微加工设备结构的基础上,介绍了利用环绕字母数字螺旋塔,在以铜片和硅片为代表的2种非透明基底上进行光刻,根据所光刻的图案,分别得出在铜片和硅片上的有效光刻距离区间以及最佳光刻距离,总结出成熟的非透明基底上光刻微结构的方法,分别在2种不透明基底上光刻二维和三维立体图案,清晰的图案说明在非透明基底上光刻方法有效可行.研究结果可为诸多双光子聚合设备在非透明基底上光刻提供参考,并有助于双光子聚合在光学微器件、微机电系统、生物组织工程等领域发挥更大的作用.     

液晶态类脂滴马尔它十字成因的研究

本文着重分析了类脂滴液晶马尔它十字的成团，对羊肝脏类脂滴液晶的光学性质进行了研究。测量了其形态、多色性、吸收性、边缘、贝克线突起，测定其干涉色级序、消光类型、双折率大小、轴性、光性，并且分析其干涉图的成因。     

硅芯片多层薄膜折射率的测量

本文介绍一种测量透明薄膜折射率的“磨角—干涉”法。根据光干涉原理,推导了薄膜折射率的表达式n=1+△N1/△N2。此法可用于测量半导体器件和大规模集成电路芯片中的单层或多层膜的折射率。     

基于线计算的全加器设计

随着集成电路特征尺寸的不断缩小, 互连线在芯片内部占的比重越来越大, 但是互连线仅用于数据传输, 芯片计算能力仍然需要依靠晶体管开关实现. 如何在有限的硬件资源内进一步提高芯片的计算能力, 已经成为当前集成电路设计的核心问题. 本文通过研究金属互连线间电容耦合效应, 采用互连线串扰现象完成逻辑运算的思想, 提出一种基于线计算的全加器设计方案. 该方案首先建立线计算模型, 通过调整反相器阈值和不同干扰线与受扰线之间电容耦合强度匹配技术, 采用相同线计算电路结构实现不同功能的逻辑门电路; 然后, 在逻辑门的基础上实现基于线计算的全加器; 最后, 在TSMC 65nm CMOS工艺下仿真验证. 结果表明, 所设计的线计算电路具有正确逻辑功能, 与传统设计方法相比, 线计算逻辑门具有更低开销, 且线计算电路具有抗逆向工程能力.     

柱面光栅Talbot效应

本文在傍轴近似下,导出了柱面波照射下柱面光栅的Talbot自成象一般公式。它与在球面波照射下平面光栅的自成象规律类似。此一般公式在极限情况下,可退化出已知的平面光栅成象公式。     

一种新型光纤声音传感器的设计与研究

为解决单光纤输入、输出Y型分支结构光纤声音传感器易受激光源光强波动的影响,由此设计了双同心圆新型结构的光纤声音传感器,并在出射光纤光强为高斯分布的基础上推导了反射光强的物理模型,理论分析表明这种新型光纤结构能克服光强波动的影响．并在1310nm波长的激光器和单模光纤研制光纤声音传感器上进行了相关实验,实验结果表明：这种光纤声音传感器的测量精度不受激光器输出光强波动的影响,实验测得传感器灵敏度为850mv·Pa^-1,频率响应范围为10Hz-9．5kHz．