FP腔中光驱动微悬臂的双稳效应的研究

研究了高灵敏度悬臂梁与光纤端面构筑的低精细度FP型光腔中光驱动的悬臂梁振动的双稳效应。通过改变输入到光腔内的激光功率,检测与之相应的悬臂梁的形变。在实验中发现悬臂梁的形变随激光功率的改变呈现非线性变化的关系,在激光功率增大到一定闽值时可以诱导产生光力双稳效应。通过改变光腔初始腔长成功实现了对产生光力双稳效应阈值的调节。     

ZnSe－CdZnSe多量子阱F－P腔光双稳器件的室温皮秒反射式激子光双稳

ＺｎＳｅ－ＣｄＺｎＳｅ多量子阱Ｆ－Ｐ腔光双稳器件的室温皮秒反射式激子光双稳栗红玉，申德振，张吉英，范希武，杨宝均（中国科学院激发态物理开放研究实验室，长春１３００２１）（中国科学院长春物理研究所，长春１３００２１）近年来，半导体超晶格的光双稳器件由于...     

微流控双稳振荡器光开关

针对光开关集成化、微型化、低能耗的要求,设计了一种微流控双稳振荡器1×2型光开关,其两个输出端口的插入损耗分别为1.03dB和0.18dB.微流控双稳振荡器由对称级联的两个常闭阀构成,光开关由三段嵌入在振荡器输出端的光纤波导构成,通过改变注射泵驱动微器件中液体流动的速率可以控制光开关的开关周期.利用有限元分析软件对影响开关周期的因素进行了仿真研究.结果表明,当液体的注入流速从0.2mm/s增大到1.0mm/s时,开关周期从1.25s减小到0.26s,周期占空比约为0.5,阀的阈值与开关时间常量呈线性关系.随着常闭阀阀座的增宽,开关周期变长;阀的宽长比增大,开关周期减小;振荡器的不对称设计可以调节周期的占空比.通过调节入口流速和阀的阈值特性,可以设计特定频率的光开关,这为单入多出、多入多出光开关的后续研究提供了依据.     

一种实现二进制加法符号替换规律的光逻辑系统

为了实现二进制加法符号替换规律,本文提出了一种简单的光逻辑系统,它仅包括一片二维列阵光学双稳器件.本实验采用同时具有NXOR和OR逻辑功能的透反射型ZnS光学双稳干涉滤光片作光逻辑器件.该光学逻辑系统完成了二进制加法四个符号替换规律的并行替换.光学系统采用固定的自由空间互连方法,具有光学硬件少,光功率损耗低,结构简单、实用的优点.     

非线性一维光子晶体光开关与光双稳

设计和制备了ZnS/ZnSe叠层共 2 0个周期的非线性一维光子晶体光开关与光双稳器件 理论模拟了波长 5 14 .5nm的氩离子激光 ,在阈值功率密度 1.0× 10 5W/cm2 下 ,完全移出光子禁带 ,实现了光开关 同一器件也可作为光学双稳器件 ,实验测出其阈值功率密度为 1.38× 10 5W/cm2 ,双稳开关时间为 10 0ps 理论与实验结果基本一致     

非线性一维光子晶体波导光双稳

利用非线性折射率系数较大且非线性时间响应较快的CdS_xSe_1-x玻璃为材料,设计并制备了非线性一维光子晶体波导光双稳器件,该器件的折射率空间分布呈正弦形式。实验测得双稳开关的阈值功率密度为1.60×10⁵W/cm²,开关时间为63ps。采用时域有限差分方法讨论了光子晶体带隙随入射光强变化而移动的情况,随着入射光功率密度的增加,光子晶体的带隙中心向短波方向移动。同时计算了该器件的双稳特性,理论计算得到双稳开关的阈值功率密度为1.40×10⁵W/cm²,开关时间约为50ps。获得了理论与实验基本一致的结果。     

用双稳开关实现光学时分复用的方法

提出一种用全光学开关构成时分复用系统的方法,并用ZnS干涉滤光片双稳开关进行了实验演示.如果采用高速开关进行替代,可望用于光通信与光计算系统,提高信息的传输速度.     

酞菁铜LB薄膜复合光波导的高速双稳特性

对以有机材料酞菁铜的LB薄膜作覆盖层的K~+离子交换玻璃光波导,进行了高速光学双稳特性研究.利用比较波导的输入和输出光脉冲形状法,在532nm光波长得到开关时间为24ps的高速光学双稳特性.     

MEH-PPV/PEG聚合物电双稳器件的研究

将PEG(聚乙二醇)引入到ITO/MEH-PPV(聚(2-甲氧基,5(2'-乙基己氧基)-1,4-苯撑乙烯撑)/Al三明治器件中,实现了很好的电双稳性能。通过改变PEG的分子量、浓度以及退火温度等条件,对器件性能进行了优化。通过电流-电压(I-V)测试研究了不同器件的性能,结果表明,分子量为4 000的PEG,在30 mg/mL的浓度下,通过120℃退火制备的薄膜,其器件性能最优,电流开关比可以达到10~3以上。利用SEM测试研究了活性层的膜形貌,并结合电流-电压(I-V)曲线的线性拟合,分析了电荷在器件中的传输过程。研究发现,相分离产生的陷阱对电荷的俘获是该器件产生电双稳特性的主要原因。     

基于MEH-PPV/Ir(ppy)_3聚合物电双稳器件

通过逐层旋涂的方法,利用MEH-PPV(Poly[2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenevinylene]与Ir(ppy)_3(tris(2-phenylpyridine)iridium(Ⅲ))),制备活性层,实现了高性能的电双稳器件。通过改变MEHPPV的浓度,制备了不同器件并进行性能比较,发现所有器件都具有明显的电双稳特性。当MEH-PPV的浓度达到4 mg/mL时,器件的开关比可以达10~3。同时,通过测试器件的电流-循环次数研究了器件的持续稳定特性。经过10~4次的反复读写测试,器件性能依然稳定。最后,通过对器件的Ⅰ-Ⅴ曲线进行线性拟合,并结合器件的能级图,对器件的工作原理进行了研究。结果表明,MEH-PPV/Ir(ppy)_3器件的电双稳特性产生的主要原因是偶极层的形成与破坏。     

ZnSe-ZnTe多量子阱室温下的反射型皮秒激子光双稳

本文首次研究了ZnSe-ZnTe多量子阱在室温下的反射型皮秒激子光双稳,实验结果表明,ZnSe-ZnTe多量子阱在室温下的反射型皮秒光双稳的阈值光强和对比度分别为1.1MW/cm²和6:1.根据测量得到的ZnSe-ZnTe多量子阱在室温下的激子吸收光谱及激子的非线性吸收理论,归结ZnSe-ZnTe多量子阱室温下的皮秒光双稳的主要非线性机理为ZnSe-ZnTe多量子阱的激子饱和吸收引起的折射率变化.     

ZnSe－ZnTe多量子阱室温下的反射型皮秒激子光双稳

本文首次研究了ＺｎＳｅ－ＺｎＴｅ多量子阱在室温下的反射型皮秒激子光双稳，实验结果表明，ＺｎＳｅ－ＺｎＴｅ多量子阱在室温下的反射型皮秒光双稳的阈值光强和对比度分别为１．１ＭＷ／ｃｍ２和６：１．根据测量得到的ＺｎＳｅ－ＺｎＴｅ多量子阱在室温下的激子吸收光谱及激子的非线性吸收理论，归结ＺｎＳｅ－ＺｎＴｅ多量子阱室温下的皮秒光双稳的主要非线性机理为ＺｎＳｅ－ＺｎＴｅ多量子阱的激子饱和吸收引起的折射率变化．     

室温CdxZn1—xTe／ZnTe多量子阱光学双稳态的研究

研制了室温ＣｄｘＺｎ１－ｘＴｅ／ＺＮＴｅ多量子阱法布里－珀罗腔光双稳器件，并在该器件上观察到皮秒一级的室温激子光双稳。研究结果表明，ＣｄＺｎ１－ｘＴｅ／ＺｎＴｅ多量子阱光双稳器件的光双稳值和对比度分别为３６３ｋＷ／ｃｍ＾２和４：１。根据ＣｆｘＺｎ１－ｘＴｅ／ＺｎＴｅ多量子阱的吸收谱和激子非线性理论，归结了ＣｄｘＺｎ１－ｘＴｅ／ＺｎＴｅ多量子阱光双稳的主要非线性机理为激子的饱和和吸收。     

ZnSe-CdZnse多量子阱光双稳器件的研制

本文采用电化学选择性腐蚀工艺对GaAs衬底蚀孔,在其上获得了大面积具有光滑表面的Ⅱ-Ⅵ族半导体多量子阱外延膜.通过在其表面蒸镀反射膜,制成了高质量的F-P腔,制备出ZnSe-CdZnSe多量子阱F-P腔光双稳器件.     

ZnSe－CdZnse多量子阱光双稳器件的研制

本文采用电化学选择性腐蚀工艺对ＧａＡｓ衬底蚀孔，在其上获得了大面积具有光滑表面的Ⅱ－Ⅵ族半导体多量子阱外延膜．通过在其表面蒸镀反射膜，制成了高质量的Ｆ－Ｐ腔，制备出ＺｎＳｅ－ＣｄＺｎＳｅ多量子阱Ｆ－Ｐ腔光双稳器件．     

ZnSe／ZnS多量子阱激子光学双稳性

用MOCVD在CaF_2衬底上生长的ZnSe/ZnS多量子阱材料,在77K下用N_2激光泵浦染料获得的宽带光脉冲进行了非线性光学测量,首次观察到ZnSe/ZnS多量子阱的激子光学双稳性,据分析这是由激子的能带增宽效应引起的增强吸收光学双稳性.     

光学双稳态和混沌运动中的临界现象

本文以具有反馈时间延迟的非线性系统弛豫方程为出发点,讨论了双稳态临界点的临界现象。发现双稳区边沿的临界慢化与混沌运动中切分叉点附近阵发混沌时间间隔发散具有一致性,临界指数为1/2。在双稳区(尖顶突变模型)的尖顶处,与双稳区边沿临界点不同,它与混沌运动中倍周期分叉点及劈分叉点的临界慢化具有一致性,临界指数为1。上述结果具有普适性。以液晶混合光学双稳系统为例,进行了计算机实验,其结果与分析相一致。 关键词：     

光学双稳器件的新进展

本文简述光学双稳性理论和光学非线性机制的研究情况,介绍探索高速度、低功耗和集成化光双稳器件的新进展。重点介绍砷化镓量子阱双稳器件的新发展。     

Zn1-xCdxSe-ZnSe多量子阱的光学双稳态

用常压MOCVD法在GaAs衬底上生长了Zn_1-xCd_xSe-ZnSe多层结构.通过X-射线衍射谱和光致发光等方法判断,表明该材料为多量子阱结构.从室温下的透射光谱上可以观察到这种多量子阱中的n=1的激子吸收峰,并观测到起因子激子的ns量级的光学双稳态.     

Opto-electronic bistable devices in real-time optical information processing

An opto-electronic bistable device using a twisted nematic liquid crystal cell is described. The optical bistability characteristics of this device are used in a new liquid crystal light valve with bistability in cellular array structure. Experimental studies demonstrate the applications of such opto-electronic bistable devices in real-time optical information processing such as intensity limiting for contrast improvement and noise elimination, edge enhancement for pattern recognition, linear and nonlinear optical filtering (in spatial and spectral domains).