基于光栅波导共振耦合的传感器特性研究

该文设计了一种基于光栅波导共振角耦合的生物传感器,通过光栅波导模式谱变化检测传感器表面有效折射率变化的方式,实现了传感器表面附着物的精确检测。并在平板介质光波导理论基础上,推导了三、四层结构理论模型,实验得到了入射角与检测溶液折射率及入射角与分子膜层厚度间的变化关系。结果表明,光栅波导共振角耦合生物传感器入射角与待测溶液折射率存在良好的线性关系,并具有较高灵敏度,精度可达0.01(°)/nm。通过该方法制作出无标记的生物传感器,能广泛应用于生物分子检测,尤其适合蛋白质分子生物检测。     

四环谐振腔结构中耦合诱导透明特性研究

基于量子相干效应中的电磁诱导透明,设计了一种四环级联谐振腔结构,并对其产生的耦合诱导透明现象进行了理论分析.利用时域有限差分法和束传输法对结构的关键参量进行了仿真模拟,采用电子束光刻与感应耦合等离子刻蚀工艺相结合的方式完成了结构的加工制备.实验中利用垂直光栅耦合法对结构进行测试,测试结果表明:由于相消干涉,该结构可以引起一个狭窄的透明峰;每个环形腔之间相互干涉,产生了两个透射峰,从而实现对光传输的延迟,其中一个透射谱半高全宽为0.022nm,对应的品质因数为0.72×105,且两个谐振峰之间的距离相隔0.084nm.波导直通端与下载端的谐振谱线吻合,与理论分析相符.     

MRTD算法在集成平面光波导组件分析中的应用

将基于Daubechies紧支集尺度函数的时域多分辨分析（MRTD）算法用于集成平面光波导组件的时域分析中,实现了MRTD算法的各向异性理想匹配层（APML）吸收边界条件,并对平行介质带定向耦合器进行了数值模拟和验证,所得结果与解析解非常一致.与传统的FDTD算法相比,MRTD算法在不牺牲计算精度的前提下能够大大节省计算资源.     

一种新型高功率微波相移器

 研究了一种新型高功率微波相移器同轴插板式相移器,其设计思想为：在同轴波导内插入金属导体板,将同轴波导分为几个扇形截面波导,由于扇形截面波导中传输的TE₁₁模相速度与同轴TEM模的相速度不同,通过改变插入金属板的长度就可以实现相移的调节。设计了中心频率为4 GHz的同轴插板式相移器,并进行了数值模拟验证。结果表明：当相移器同轴波导内半径为2.0 cm,外半径为4.5 cm,相移器总长度为50 cm时,可实现的最大相移量为360°,在3.9~4.1 GHz频率范围内相移器的插入损耗低于0.1 dB。     

二维平板光子晶体直波导的制备和光传输特性的测量

利用聚焦离子束刻蚀的方法在SOI(silicon on insulator)基片上制备了W3型二维光子晶体直波导.观察并测量了近红外激光通过光子晶体波导的散射图形和透过谱.实验结果说明，激光在有引入引出脊形波导的光子晶体直波导中具有很好的传输特性. 关键词： 光子晶体波导 光子带隙 脊型波导     

Acoustic phonons transport in a quantum waveguide embedded double defects

By using scattering matrix method, we investigate the acoustic phonons transport in a quantum waveguide embedded double defects at low temperatures. When acoustic phonons propagate through the waveguide, the total transmission coefficient versus the reduced phonon frequency exhibits a series of resonant peaks and dips, and acoustic waves interfere with each other in the waveguide to form standing wave with particular wavelengths. In the waveguide with void defects, acoustic phonons whose frequencies approach zero can transport without scattering. The acoustic phonons propagating in the waveguide with clamped material defects, the phonons frequencies must be larger than a threshold frequency. It is also found that the thermal conductance versus temperature is qualitatively different for different types of defects. At low temperatures, when the double defects are void, the universal quantum thermal conductance and a thermal conductance plateau can be clearly observed. However, when the double defects consist of clamped material, the quantized thermal conductance disappears but a threshold temperature where mode 0 can be excited emerges. The results can provide some references in controlling thermal conductance artificially and the design of phonon devices.     

阵列波导光栅波分复用/解复用器光谱响应效率的理论模型

基于单模光波导的本征模场分布,瑞利－索末菲衍射积分公式和天线原理的互易定理,给出耦合器中两个非接触平面光波导耦合特性的描述.基此,根据等光程差不等振幅多光束干涉的光场叠加原理,推导出新颖的阵列波导光栅波分复用/解复用器的光谱响应效率的解析函数表达式,这些表达式可为快速精确分析阵列波导光栅波分复用/解复用器的特性提供理论基础.同时,介绍了一个计算阵列波导光栅波分复用/解复用器特性的例子,给出其光谱响应度和信号通道串扰.     

A 1×4 Polymeric Digital Optical Switch Basedon the Thermo-Optic Effect

提出了基于热光型聚合物的集成有S弯曲光衰减器的1×4 Y分叉数字光开关. 利用开关与光纤阵列耦合用的S弯曲，将其设计成可变光衰减器，这使得器件更紧凑，并获得低串扰和大分叉角. 在小于200mW的驱动功耗下，器件串扰可低至-35dB.     

基于HFSS的波导裂缝有源导纳的计算方法

提出一种基于商业软件HFSS仿真得到的开缝波导散射参数来提取辐射缝隙自导纳和有源导纳的方法。根据传输线理论．给出了通过散射参数计算孤立缝隙自导纳的公式．同时给出了考虑互耦的有源导纳方程．利用牛顿迭代法求解此方程得到裂缝的有源导纳值。该方法非常适合于波导天线阵的设计．有效地提高了天线阵的设计效率.     

一种Ka波段三路波导功率分配/合成器的设计

提出了一种波导三路功分器结构,该功分器采用E面T型缝隙耦合结构来实现功分比的调节。通过调节耦合缝隙以及感性膜片,使输入阻抗匹配并且实现等功率同相位的三路功分输出。为了实现功率合成,采用对称的两个三路功分器进行背靠背级联实现功率合成网络,仿真结果显示出良好的驻波效果和极低的插损。最终对加工出的实物进行测量,在32.5~36 GHz频段内实现了输出功率幅度不平衡度小于0.5 dB的良好效果。通过背靠背连接两个功分器实现了在33.3~35.3 GHz带宽内插损小于0.3 dB的功率分配/合成网络。