Sub-nanosecond silicon-on-insulator optical micro-ring switch with low crosstalk

<正>We demonstrate a sub-nanosecond electro-optical switch with low crosstalk in a silicon-on-insulator(SOI) dual-coupled micro-ring embedded with p-i-n diodes.A crosstalk of -23 dB is obtained in the 20-μm-radius micro-ring with the well-designing asymmetric dual-coupling structure.By optimizations of the doping profiles and the fabrication processes,the sub-nanosecond switch-on/off time of400 ps is finally realized under an electrical pre-emphasized driving signal.This compact and fast-response micro-ring switch,which can be fabricated by complementary metal oxide semiconductor(CMOS) compatible technologies,have enormous potential in optical interconnects of multicore networks-on-chip.     

气体开关抖动对单模块快脉冲直线型变压器驱动源输出特性的影响

分析了快脉冲直线型变压器驱动源(FLTD)气体开关触发击穿延时的分布规律,利用MAT-LAB软件生成随机序列模拟开关击穿延时和抖动,在FLTD简化二阶电路的基础上,利用MATLAB分析了开关抖动对40个支路并联1 MA,100 ns FLTD模块输出电流脉冲前沿和幅值的影响。模拟计算结果表明:开关理想时,即抖动为0,输出电流峰值为996 kA,峰值时间为90 ns,10%~90%脉冲前沿为54 ns;开关自身抖动与开关之间分散性之和为10 ns时,输出电流脉冲前沿增加约14%,电流峰值下降约2%;开关自身抖动与开关之间分散性之和为20 ns时,输出电流脉冲前沿增加约38%,电流峰值下降约5%。     

亚波长金属线阵中一维时间反演电磁波的聚焦机理研究

基于周期金属线阵的等效电介质模型, 并使用传输线理论方法, 得到了金属线阵中时间反演电磁波的解析表达式. 接着, 在等效电介质模型的适用范围内, 讨论了金属线半径、金属线阵周期、金属线阵周期数对时间反演电磁波聚焦的影响. 从而在理论上证实, 这种结构可以实现远场时间反演电磁波聚焦, 同时, 也为时间反演技术提供了工程参考.     

环境气体种类对激光烧蚀粒子速度劈裂的影响

采用蒙特-卡罗(Monte Carlo)方法, 模拟了激光烧蚀粒子输运动力学过程, 在环境气体压强为100 Pa的情况下, 研究了环境气体种类(He, Ne, Ar和假想气体等)对烧蚀粒子速度劈裂的影响. 研究结果表明, 在四种环境气体中传输的烧蚀粒子均出现了速度劈裂现象, 形成速度劈裂所需时间按He, Ne, 假想气体和Ar的次序减小. 还研究了环境气体分子的质量和半径对烧蚀粒子速度劈裂的影响, 形成速度劈裂所需时间随环境气体分子半径(或质量)增大而减小. 在假想气体中, 两速度峰强度相等时的强度最小. 结合欠阻尼振荡模型和惯性流体模型, 对劈裂的形成时间进行了解释. 所得结论可为进一步定量研究纳米晶粒生长机理提供基础.     

Optimized growth and dielectric properties of barium titanate thin films on polycrystalline Ni foils

Barium titanate(BTO) thin films were deposited on polycrystalline Ni foils by using the polymer assisted deposition(PAD) technique.The growth conditions including ambient and annealing temperatures were carefully optimized based on thermal dynamic analysis to control the oxidation processing and interdiffusion.Crystal structures,surface morphologies,and dielectric performance were examined and compared for BTO thin films annealed under different temperatures.Correlations between the fabrication conditions,microstructures,and dielectric properties were discussed.BTO thin films fabricated under the optimized conditions show good crystalline structure and promising dielectric properties with εr～ 400 and tan δ < 0.025 at 100 kHz.The data demonstrate that BTO films grown on polycrystalline Ni substrates by PAD are promising in device applications.     

Tunable structural color of anodic tantalum oxide films

Tantalum(Ta) oxide films with tunable structural color were fabricated easily using anodic oxidation.The structure,components,and surface valence states of the oxide films were investigated by using gazing incidence X-ray diffractometry,X-ray photoelectron microscopy,and surface analytical techniques.Their thickness and optical properties were studied by using spectroscopic ellipsometry and total reflectance spectrum.Color was accurately defined using L*a*b* scale.The thickness of compact Ta2O5 films was linearly dependent on anodizing voltage.The film color was tunable by adjusting the anodic voltage.The difference in color appearance resulted from the interference behavior between the interfaces of air-oxide and oxide-metal.     

窄带傅里叶变换光谱仪中平稳高斯噪声的理论分析

在本文所研究的空间调制型傅里叶变换光谱仪中, 在窄的光谱带宽内进行探测可以有效提高光谱的分辨率. 为了研究光源辐射噪声对系统的影响, 本文将辐射噪声归纳为一种高斯窄带的平稳随机过程, 利用线性系统分析方法, 根据统计学原理推导了辐射噪声作为随机变量通过干涉系统前后的输入信噪比与输出信噪比. 然后, 对于一个具有窄带矩形光谱的系统进行了计算仿真, 得出了信噪比增益随着光程差在不同自相关度和互相关度取值时的变化情况. 仿真结果表明, 不同光程差下的信噪比增益在相关度空间是一单调的平滑曲面, 增益极值始终沿着相关度圆的半径和周线移动, 并且经过一个光程差又回到初始的位置. 根据对信噪比增益的分析, 可以将噪声的相关度取值控制在某一范围之内, 并作为系统光源设计与测试的依据.     

丝电爆过程的电流导入机理

丝电爆制备纳米粉时, 电流从电极导入金属丝的过程直接影响电极烧损和粉末中微米级大颗粒产生. 分别通过接触和气体放电两种方式导入电流进行电爆试验. 结果表明, 光测量装置检测到的丝端部光电流几乎与回路放电电流同时产生, 而中间位置的光电流则要滞后一段时间; 由探针收集的产物确定, 金属丝端部主要形成熔融粒子, 中间部分主要形成气相粒子. 分析可知, 接触方式导入电流时, 丝端部也存在气体放电现象, 大电流主要通过气体放电形成的等离子体导入. 等离子体对电流的旁路作用会阻碍能量向金属丝沉积, 这是产生微米级大颗粒和"积瘤"主要原因. 通过气体放电方式导入电流时, 电极烧损明显减轻, 并可以避免"积瘤"产生.     

不同激发波长对Sr3Al2O6∶Eu2+,Dy3+红色长余辉发光材料发射光谱的影响

采用高温固相法合成了Sr3Al2O6∶Eu2+,Dy3+长余辉发光材料。用X射线衍射仪及荧光分光光度计对材料物相及光谱性能进行了分析。结果表明:所得样品为Sr3Al2O6的纯相,在360nm波长的激发下,得到波峰为537nm的宽带发射光谱;在468nm波长的激发下,得到波峰为590nm的宽带发射光谱;在波长为394nm的激发下,537和590nm的峰同时出现。根据晶格场效应和电子云膨胀效应,对不同激发波长对Sr3Al2O6∶Eu2+,Dy3+发射光谱的影响进行了解释。结果表明:在Sr3Al2O6∶Eu2+,Dy3+中发光中心因其5d能级劈裂幅度不同及4f65d1能带重心不同而导致发光颜色的不同。     

氢化物发生—原子荧光法测定不同产地绞股蓝及其根际土壤中As,Hg,Se

通过优化了的氢化物发生—原子荧光法测定了7个省产绞股蓝及其根际土壤中As,Hg,Se三种元素的含量,研究结果表明:7个省产绞股蓝中As,Hg,Se的含量存在较大差异,但As和Hg两种重金属元素含量均低于《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》中As和Hg的限量标准。Se元素含量同根际土壤中Se元素含量显示极显著相关性,故湖北恩施富硒区产绞股蓝中Se含量明显高于其他6省产绞股蓝。研究结果可以初步判定,绞股蓝中Se元素主要来源于土壤,而As和Hg元素的积累则不同于Se元素,还可能受到大气气溶胶的干、湿沉降等因素的影响。