表面等离激元传播的调制

光学衍射极限极大地制约了纳米光子器件的发展和应用.基于表面等离激元的纳米器件由于具有突破衍射极限传播和处理光信号的特性而受到广泛关注.通过调控表面等离激元的传播,可以实现纳米尺度上光信号的调制,对片上集成纳米光子回路和光信息处理技术的发展具有重要意义.本文主要介绍了表面等离激元传播调制的基本原理及近年来的研究进展,并分析了不同类型的表面等离激元传播调制的特点.     

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。     

集成光学波导光栅研究进展

报道了20世纪80年代以来,研究组在集成光学波导光栅研究领域的主要工作及研究成果。其中包括集成光学波导光栅的制备研究;若干非线性波导光栅器件研究;高效体相位全息布拉格光栅-光导板的耦合互连;单片集成波导光栅波分复用等。这些研究工作为光通信、光计算、光传感和光学信息处理等应用领域提供小型化、低功耗、超快速全光型器件奠定了技术基础。     

掺半导体玻璃波导光栅耦合高速全光开关

非线性光学器件的主要应用目的之一是全光信号处理,非线性光波导象其它非线性光学器件一样,也已被广泛地应用于全光信号处理方面的研究,如人们已采用棱镜波导非线性分布耦合方式来实现全光限幅、全光开关和全光双稳等研究[1,2].在非线性光波导器件中,由于光被束缚在微米尺寸的光波导中传输,而大大增加了光功率密度,因此,在光与非线性光波导的相互作用过程中可以大幅度地降低非线性效应的阈值功率,提高全光信号处理的灵敏度.此外,非线性光波导器件的小型化、集成化等优点更吸引人们去进行深入的研究.     

光子晶体线缺陷波导中的折射率相位移调制增强效应

在传统的基于全内反射原理的低折射率比介质波导所构建的相位移调制型光学器件中,调制区域的长度通常在毫米到厘米量级.由于器件横向尺寸保持在微米量级,因此狭长结构成为了传统光波导器件的典型特征,这限制了光学器件集成度的提高,严重制约了集成光路的进一步发展.光子晶体的出现为高密集成光路的发展提供了一条新的途径.本文使用平面波展...     

第五届全国纤维光学与集成光学学术讨论会、第四届光计算学术讨论会简讯

第五届全国纤维光学与集成光学学术讨论会、第四届光计算学术讨论会于1992年10月6日至9日在厦门大学召开.会议由中国光学学会纤维光学与集成光学专业委员会主办,厦门大学物理系承办.来自全国有关科研院所、高等学校和企业共178名代表出席了会议. 本次学术讨论会共接受了213篇学术论文,内容涉及通信和非通信光纤的特性、传输理论、设计、制造、测试及各种应用;导波光学;集成光学和集成光电子器件、材料、工艺和测试技术;光计算的基础研究,包括光计算中新的器件、技术、方法、系统和体系结构等研究.其中特邀报告七篇. 在本次学术讨论会开幕式…     

光集成器件和MOEMS中硅基衍射器件的研究

介绍了光集成器件和MOEMS中硅材料和衍射光学元件的应用。在此基础上分析了硅基衍射光学元件在光集成器件和MOEMS中的重要地位;描述了几种常见形态的硅基衍射光学元件,简单分析了难于获得垂直于硅基底的衍射光学元件的原因。     

二元光学：90年代的光学技术

二元光学是在计算全息与相息图研究发展的基础上新兴的一个光学学科分支．在光的衍射原理的基础上，通过计算机设计与微电子加工技术，人们研制成二元光学器件．它是一种片基表面深度为亚微米级的台阶形分布的纯相位器件，可以微型阵列化与集成化．它在激光波面校正、激光相干合成、微透镜阵列、红外光系统、光雷达、光通信、光互连与光计算等方面有非常良好的应用前景．     

一种光电混合集成有源光双稳器件

本文报道一种光电混合集成的有源双稳态器件,它仅由一只半导体激光器,两只PIN光电探测器及几只电子元器件构成.实验上得到了光学迟滞回线,显示了光开关、光存储、光脉冲整形等功能.文中简述了器件工作原理,光电混合集成制作工艺技术及性能指标.     

集成光学平板光盘读出头研制

采用集成光学方法,将非球面消球差双凸波导透镜、双光栅会聚光波导透镜、光波导转向棱镜单片集成在铌酸锂基底上构成光学平板光盘读出头.集成光学平板光盘读出头克服了微透镜光盘读出头体积大、组装复杂的不足,实现了光盘读出头的集成化,提高了系统的可靠性.光斑理论值0.475 μm,实测值0.67 μm.     

表面等离激元量子信息应用研究进展

近年来表面等离激元得到了越来越多的关注和研究,得益于其能把电磁场束缚在金属-介质界面附近的亚波长尺度范围内.本文回顾了近年来表面等离激元在量子信息领域中的理论和实验研究,包括表面等离激元的基本量子性质、表面等离激元量子回路、在量子尺度下与物质的相互作用及其潜在应用.量子表面等离激元开辟了对表面等离激元基本物理性质研究的新方向,可以应用于高度集成化的量子集成光学回路,同时也可以用来增强光与量子发光体的相互作用.     

银纳米线表面等离激元波导的能量损耗

金属纳米结构的表面等离激元可以突破光学衍射极限,为光子器件的微型化和集成光学芯片的实现奠定基础.基于表面等离激元的各种基本光学元件已经研制出来.然而,由于金属结构的固有欧姆损耗以及向衬底的辐射损耗等,表面等离激元的传输能量损耗较大,极大地制约了其在纳米光子器件和回路中的应用.研究能量损耗的影响因素以及如何有效降低能量损耗对未来光子器件的实际应用具有重要意义.本文从纳米线表面等离激元的基本模式出发,介绍了它在不同条件下的场分布和传输特性,在此基础上着重讨论纳米线表面等离激元传输损耗的影响因素和测量方法以及目前常用的降低传输损耗的思路.最后给出总结以及如何进一步降低能量损耗方法的展望.表面等离激元能量损耗的相关研究对于纳米光子器件的设计和集成光子回路的构建有着重要作用.     

ZnS光学双稳性器件中的不稳定性

本文首次报道ZnS干涉滤光片双稳器件中的自再生脉冲现象,并对器件产生这一不稳定性的条件和过程进行了分析及模拟计算,该器件有可能作为光学脉冲发生装置用于数字光计算研究,演示了光计算回路的逻辑功能.     

GaAs脊型波导Mach-Zehnder干涉调制器

半导体电光波导调制器是半导体集成光学中具有代表性的器件之一,在光纤通讯、光信息处理等方面有着广阔的应用前景。它能和半导体激光器、探测器、电子线路等各种光、电元件实现单片集成,使设备和系统减少接口,缩小体积,提高可靠性。随着光通讯的发展,半导体调制器件的研究也越来越受到重视,在理论分析、结构设计、材料研制和器件工艺技术等方面也都取得了很大进展。由于GaAs材料具有良好的电、光性能,首先被用于制作GaAs光波导Mach-Zehnder干涉调制器中。     

GaAs脊型波导Mach-Zehnder干涉调制器

半导体电光波导调制器是半导体集成光学中具有代表性的器件之一,在光纤通讯、光信息处理等方面有着广阔的应用前景。它能和半导体激光器、探测器、电子线路等各种光、电元件实现单片集成,使设备和系统减少接口,缩小体积,提高可靠性。随着光通讯的发展,半导体调制器件的研究也越来越受到重视,在理论分析、结构设计、材料研制和器件工艺技术等方面也都取得了很大进展。由于GaAs材料具有良好的电、光性能,首先被用于制作GaAs光波导Mach-Zehnder干涉调制器中。     

表面等离子体激元纳米集成光子器件

纳米集成光子学的核心关键技术之一在于新型高效纳米光耦合器、纳米光波导等纳米光子器件的设计与制备.表面等离子体激元（SPPs）是由外部电磁场与金属表面自由电子相互作用形成的一种相干共振,除具有巨大的局部场增强效应外,还具有将激发电磁场能量限制在纳米尺度范围的特点.基于SPPs的各种纳米光子器件被誉为当今最有希望的纳米全光集成回路的基础,成为目前国际上的一个研究热点.文章对基于SPPs的纳米集成光子器件的最新研究进展和研究成果进行评述。     

光学超构材料芯片上类比引力的研究进展

光学超构材料是一种人工设计的微结构材料,它的出现打破了传统材料设计思维的局域性,为在微纳尺度上人为调控电磁波提供了新的范式,实现了具有超越自然界常规材料的光学性质.尤其是超构材料具有将光和电磁辐射耦合到亚波长尺度的能力,满足了高速发展的现代科学技术对光学元器件的高性能、微型化以及集成化的新要求.因此,基于超构材料的光子芯片带来很多令人鼓舞的应用,如突破衍射极限的完美成像、多功能的集成光学器件等.更有意思的是,超构材料光子芯片还可以用来模拟一些广义相对论的现象,尤其是探索一些尚未被实验证实的与引力相关的现象.本文从不同类型的超构材料芯片出发,简要介绍了在光学超构材料芯片上开展的类比引力的研究,最后对其发展现状、优势与面临的挑战进行了相应的总结与展望.     

涡旋光场的集成光子学操控方法

光学涡旋是一类围绕光轴具有螺旋相位项的圆柱光学模式。近年来,光学涡旋因其在光学和光子学的许多领域具有重要潜在应用而引起了广泛关注,其可能应用范围包括光通信、光信息处理、成像传感和量子信息等。与基于自由空间光学的方法相比,集成光子学的发展为操纵光学涡旋提供了更为有效的方法。对使用集成光子器件操纵光学涡旋的理论框架和最新技术进展进行了全面综述。     

突破光学衍射极限,发展纳米光学和光子学

信息技术已经进入纳米时代,纳米光学和光子学正是为满足快速和高密度信息技术的需求而产生、发展的.先进的纳米光学和光子学器件应该是高速、高分辨率和高集成的,形成各类光学和光子学芯片和盘片.由于器件最小特征尺寸和加工分辨率受限于光的衍射极限,现有技术已接近实用化技术的理论极限并且成本很高,只有突破光学衍射极限才能进一步发展纳...     

21世纪最具潜力的新型材料——光子晶体

 21世纪是信息技术广泛普及的时代。在过去的50年里,对半导体技术的深入研究和广泛应用直接推动了信息产业的迅速发展。但当前半导体的发展遭遇瓶颈问题,半导体集成电路在速度、效率的提高上受到量子效应及电子自身之间相互作用的限制,半导体器件的能力已接近极限,而光子技术则是突破这些限制的有效手段之一。不过传统的光学器件与电子集成器件相比,要笨重成千上万倍。如果光学器件也能像电子器件一样集成化,那么光电集成线路就将使信息技术产业发生巨大变革。解决这个问题的关键,在于开发和研究一种新型的人工材料---光子晶体。它将成为21世纪最具潜力的新型材料,半导体的第三代突破很可能就在光子晶体这条路上。