Si/SiO2高对比光栅参数对反射率的影响

为解决850 nm波长VCSEL表面的GaAs/空气材料的高对比亚波长光栅( HCGs)稳定性差的问题,设计了基于Si/SiO2材料的高对比亚波长光栅。研究了850 nm波长高稳定、高反射率(>99.5%)的高对比亚波长矩形光栅参数的变化对反射率的影响。利用有限元分析软件计算了Si/SiO2高对比亚波长光栅的高度、填充因子、周期、刻蚀深度及光栅倾角等各个参数的变化对850 nm的反射率影响。计算结果表明：当波长为850 nm的TE光从SiO2正入射到矩形HCGs且只有在光栅的倾角大于88°的小范围内变化时,HCGs的反射率才大于0.995,而光栅的其他参数对HCGs反射率的影响可以忽略不计。     

大功率VCSEL三角列阵的空间相干性

由厄米-高斯光束理论和空间相干性定理出发,研究了大功率垂直腔面发射激光器(VCSEL)三角形列阵器件的光束质量和空间相干特性.采用二阶距法和空间相干度积分法得到980 nm波段VCSEL三角列阵器件的远场发散角和空间相干度,并讨论了列阵器件单元间距对其远场特性和空间相干特性的影响.实验结果表明:当三角列阵单元孔径为150 μm时,随着列阵单元间距由200 μm增大到300 μm,列阵器件的远场发散角由9.5°增加到12.5°,而其空间相干度由0.719减小到0.526.在相同注入电流条件下,3种列阵器件的出光功率基本相同.     

介质膜集成衬底垂直外腔面发射激光器

垂直外腔面发射激光器(VECSEL)可以实现大功率的高光束质量输出.针对外腔制作工艺复杂、腔体结构松散的缺点,研制了一种介质膜集成衬底表面外腔底面发射激光器.将衬底表面生长的多层介质绝缘薄膜与N-DBR、P-DBR共同构成复合腔结构,衬底充当外腔.该结构能够抑制高阶模式,进而优化输出光谱及远场发散角等光束特性.在已有的理论指导下,制作了有源区直径为200 μm、外腔腔长250 μm的VECSEL.室温下,向器件连续直流注入3.4A,测试得到输出功率为260 mW,远场发散角的半角宽度为3.8°,光谱半高全宽为0.046 nm.与常规结构底面发射VCSEL进行比较,发现VECSEL器件的光束质量得到了明显改善,实验结果与理论仿真结果有较好的一致性.     

三聚氰胺修饰玻碳电极同位镀银膜检测水中痕量铜(Ⅱ)

利用氨阳离子自由基与碳的接枝反应,采用电化学方法将三聚氰胺共价修饰到玻碳电极表面。电化学实验及红外光谱分析表明三聚氰胺在电极表面成功键合。在乙酸盐缓冲溶液(pH=5.2)中,通过同位镀银膜,使Cu(Ⅱ)在修饰电极上有灵敏的响应。在最佳测试条件下,Cu(Ⅱ)的溶出峰电流与浓度在5.0×10-8～0.78×10-5 mol·L-1范围内呈现较好的线性关系,检测限为1.56×10-8 mol·L-1。该修饰电极具有良好的选择性、稳定性和重现性。采用标准加入法对水样中Cu(Ⅱ)进行测定,回收率达98.81%～100.02%。     

大涡模拟的壁模型及其应用

大涡模拟是研究湍流的非定常特性的重要方法. 但解析壁面层的大涡模拟所需的计算量与直接数值模拟相当,是大涡模拟在高雷诺数壁湍流数值模拟中所面临的主要困难. 解析壁面层所需的网格尺度与壁面黏性长度同量级,是引起壁湍流大涡模拟计算量增加的主要原因. 壁模型通过模化近壁流动避免了完全解析壁面层,可以显著地降低壁湍流大涡模拟的计算量,是克服上述困难的有效方法. 本文介绍了大涡模拟壁模型的主要类型;详细讨论了常用的壁面应力模型,特别是平衡层模型和双层模型的构建思路和特点;基于近壁流动的特征讨论了应力边界条件的必要性和适用性;指出了壁面应力模型的局限性以及考虑非平衡效应修正的各种方法;讨论了壁面应力模型的研究历史、最新进展和发展趋势,给出了常用的壁面应力模型的分支与发展关系图;并基于Werner-Wengle模型实现了周期山状流的大涡模拟.      

Novel single-transverse-mode control of VCSELs with dielectric mode filter

We establish a novel method of controlling the transverse modes of vertical cavity surface emitting lasers(VCSELs)to achieve 1 mW single-fundamental-mode lasing. A dielectric mode filter is installed on top of the VCSEL. The dielectric layer(SiO_2) is deposited and patterned to modify the mirror reflectivity across the oxide aperture via antiphase reflections.This mode selection is nondestructive and universally applicable for other structures under single transverse mode. Destructive etching techniques(dry/wet) or epitaxial regrowth are also not required. This method simplifies the preparation process and improves the repeatability of the device. Measurements show that under continuous-wave current injection, the side-mode suppression ratio exceeds 30 dB.     

摆动水翼的推力与流场结构数值研究

在一定的Reynolds数范围内,水生动物和微型仿生机械通常采用摆动的方式获得推力,这种摆动可以用行进波来表示,行进波的波长则描述了摆动生物的柔性．该文用浸入边界方法模拟了低Reynolds数情况下,水翼NACA-65-010在水中摆动时的流场．结果表明,水翼摆动产生推力的大小与行进波波长密切相关,随着波长的增大,推力系数减小,推进效率则在一定的波长值达到最大;推力的产生与两种流场结构有关:即反Krmn涡街和涡对,摆动水翼后缘尾迹中形成反Krmn涡街时产生的推力要大于尾迹中形成涡对产生时的推力．     

半参数回归模型在空气质量指数分析和预测中的应用

根据2013年6月到2013年8月年武汉市一个检测点有关空气质量指数的数据,运用半参数回归模型对空气质量指数进行拟合,得到了空气质量指数与各有关指标的关系．实证分析表明,半参数回归模型拟合比较准确,预测结果也比较理想．     

3种核酸碱基(胞嘧啶、胸腺嘧啶、尿嘧啶)在银电极表面的吸附形态

通过表面增强拉曼散射研究了胞嘧啶、胸腺嘧啶和尿嘧啶在粗糙银电极表面上的吸附形态随电极电位的变化关系.大量的结构信息可从丰富的表面拉曼信号及其随电极电位相应的变化而获得.分析表明在电极电位负移过程中,胞嘧啶一直通过N3位垂直吸附于纳米银颗粒表面;而胸腺嘧啶分子和尿嘧啶分子在表面的吸附状态都随电位改变发生了变化,较正电位下...     

条件滤波大涡模拟方程封闭模型检验

使用直接数值模拟和条件滤波大涡模拟相结合的方法检验了线性扩散假设和一阶近似在条件滤波大涡模拟中的应用.线性扩散假设用于封闭条件滤波大涡模拟方程中的混合分数空间输运项,一阶近似用于封闭条件滤波大涡模拟方程中的条件滤波化学反应源项.通过使用条件滤波大涡模拟计算出的反应物大尺度量的一阶、二阶统计矩与直接数值模拟结果符合很好,...