上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093
为了更深入地研究如何提高太赫兹超材料的品质因子，从而提高超材料传感器的检测灵敏度，对太赫兹超材料传感器结构进行了针尖化设计。以双开口方形环为例，对其双开口狭缝进行双针尖结构设计，通过理论仿真研究双侧开口针尖角度对太赫兹超材料传感器的共振频率、电流分布、共振峰半峰宽的影响。进一步根据公式计算出品质因子Q值，分析双针尖设计对双开口方形环检测灵敏度的增强效果。仿真结果表明，针尖角度为150°时，传感器的Q值可提升至未针尖化模型的5倍。所提出的针尖化设计也可适用于其他谐振器单元结构，将其引入现有的太赫兹超材料传感器设计中，将有助于进一步提高传感器检测灵敏度。
太赫兹 超材料 针尖化 传感器 terahertz metamaterial needle point sensor
成都信息工程大学 光电技术学院, 四川 成都 610225
基于传输矩阵理论和光学谐振原理, 研究了含敏感空气缺陷层的一维光子晶体谐振腔的谐振特性, 建立起敏感气体折射率变与红外波段谐振峰波长之间的线性变化关系。设计了基于红外波段光子晶体谐振腔的线性折射率传感器, 利用MATLAB软件数值模拟, 得到线性传感器的半峰带宽小到3nm左右、Q值可达到1400、敏感度可达1070nm/RIU。在光谱仪的分辨率为0.01nm时, 传感器的分辨率可达9.35×10-6RIU。结果表明, 基于光子晶体结构的折射率传感器, 具有良好的线性特性、高的灵敏度以及高Q 值等特点, 可为气体折射率检测提供一定的理论参考。
光学材料 光子晶体 光学谐振 折射率传感器 灵敏度 分辨率 optical materials photonic crystal optical resonance refractive index sensors sensitivity resolution
成都信息工程大学 光电技术学院， 成都 610225
利用传输矩阵法,分析了一维结构光子晶体的反射带特点。结果表明：TE波具有狭窄的全角度反射带,TM波无全角度反射带；TE和TM波的部分角度反射带会随晶格常数的增大向长波方向移动,带宽会变宽；不同晶格常数下,TE波和TM波在0～90°内,其部分反射带会出现带的交叠现象。在此基础上并结合角域展宽理论,设计得到了可见光波段的全角度反射器,其全角度反射带范围位于442.3 nm～624.6 nm处，反射带带宽达到182.3 nm,角度不敏感范围为0～90°。这些结论对新型高效率背反射器件等的设计是极其有意义的。
光子晶体 传输矩阵 全角度反射器 晶格常数 TE波 TM波 photonic crystal transferring matrix omnidirectional reflector lattice constant TE wave TM wave
北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院, 北京 100191
针对SpaceWire数据通信的特点，提出一种实现SpaceWire接口卡的方法。通过对SpaceWire总线技术和PCIe总线技术的研究，提出以RMAP_IP核为基础，利用 PCIe实现SpaceWire节点设备与星载主机的通信。重点介绍了SpaceWire接口卡硬件设计的方案，同时自主研制了驱动程序与应用程序对该方法进行了验证。实验表明：该接口卡具有设计简单、尺寸小、应用范围广，以及低功耗等特点，可以实现SpaceWire设备和上位机进行通信的功能，并可用来对SpaceWire网络通信状况进行实时监测。
IP核 PCIe PCIe RMAP RMAP SpaceWire SpaceWire IP core
成都信息工程大学 光电技术学院,成都 610225
利用电磁理论和传输矩阵法仿真得到了在0.3~6.935GHz微波波段具有负折射率的左手材料，并分别对右手材料和左手材料构成的光子晶体带隙特点进行了分析.结果表明：右手材料光子晶体结构的带隙对周期数变化不敏感，而对层厚度比、入射角度变化敏感；左手材料光子晶体带隙随层厚度比的增大，带隙位置出现蓝移，随着入射角度的增大，TM波主带隙的上带边会出现红移，而TE波带隙特性对入射角度变化不敏感.研究结果对微波技术中全方位反射器等器件的设计有一定的参考意义.
光子晶体 传输矩阵 左手材料 带隙 蓝移 红移 photonic crystal transfer matrix left-handed amterial band gap blue shift red shift
成都信息工程大学 光电技术学院, 成都 610225
运用传输矩阵法对含富勒烯的光子晶体全方向反射器的全向反射带进行分析, 分析了该全向反射器的带边位置, 带宽的变化规律。结果表明, TE模和TM模的全向反射带位置和宽度基本不受周期N的影响。随中心波长的增加, TE模和TM模的全向带带边向长波方向移动, 带宽也会加大。折射率比变大, 左带边左移, 右带边右移, 带宽也会变宽。研究结果将对新型光子晶体器件, 如高质量窄带全方向反射器的设计起到积极指导作用。
光子晶体 全向反射器 全向反射带 中心波长 折射率比 photonic crystal omnidirectional reflector omnidirectional reflection band central wavelength refractive index ratio
成都信息工程学院 光电技术学院, 成都 610225
基于介质薄膜理论, 设计了含对称缺陷的一维光子晶体结构, 用传输矩阵法研究了该对称缺陷晶体的带结构及缺陷模的变化特点。结果显示, 随缺陷层个数增大, 缺陷模的峰值会增大, 宽度会变窄; 随缺陷层厚度增大, 缺陷模会向长波方向移动, 在一定厚度下会出现多缺陷模特点。随周期单元个数变大, 缺陷模个数会减少, 最终获得一窄带缺陷模。随周期单元厚度增大, 禁带宽度明显变宽, 缺陷模会变宽并出现右移特性。这些结果对设计新型光子晶体器件有着重要意义, 如实现光波滤波器的可控选频、频带缩放功能等。
光子晶体 带结构 对称缺陷 传输矩阵 周期结构 photonic crystals bandgap symmetrical defect transfer matrix period structure
1 成都信息工程学院 光电技术学院， 成都 610225
2 电子科技大学 宽带光纤传输与通信网技术教育部重点实脸室， 成都 610054
设计并研究了两个有不同各向异性参数的半导体超常媒质矩形谐振腔，其中填充了部分右手半导体超常媒质和部分左手半导体超常媒质。通过作图法研究了充满非色散的右手半导体超常媒质和色散的左手半导体超常媒质的谐振腔中谐振模式的解。结果显示，谐振腔的谐振模式取决于半导体超常媒质的色散关系。讨论了每种谐振腔中包含的六种情况，分别表示两个区域的传播常数为实数和虚数的不同的组合，并且揭示了构建具有无相差特性的谐振腔的几何参数要求。
波导光学 半导体超常媒质 谐振腔 谐振方 waveguide optics semiconductor metamaterial resonant cavity resonant equation
1 长春理工大学光电功能材料教育部工程研究中心, 吉林 长春 130022
2 中国兵器科学研究院, 北京 100089
利用顶部籽晶提拉(TSSG)法生长了Yb3+,Tm3+共掺KY(WO4)2晶体,在室温下测量了290～1200 nm内晶体的吸收光谱。根据上转换模型研究了晶体中Yb3+向Tm3+进行能量传递的机制并对晶体中跃迁能级进行了指认,建立了简单的速率方程。计算得出Yb3+离子向Tm3+离子的能量传递效率接近于1。在974 nm激光二极管抽运下观察到Tm3+离子的波长为476 nm蓝色上转换发光。利用Fadenbrug-luechtbauer方法计算了1G4到3H6能级跃迁的发射截面积,其最大发射截面积约为1.51×10-20 cm2。
材料 蓝光上转换 钨酸钇钾 能量传递
1 长春理工大学高功率半导体激光国家重点实验室, 吉林 长春 130022
2 沈阳化工学院材料科学与工程学院, 辽宁 沈阳 110142
采用一种新工艺制作了垂直腔面发射激光器(VCSEL)，即用开环分布孔取代以往的环形沟道作为氧化物限制技术的注入窗口。因开环分布孔间形成多个桥，为电注入提供了天然的桥状通道，解决了电极过沟断线问题。这种新结构器件的输出功率约为以往结构器件的1.34倍。在20 ℃～80 ℃范围内，对器件的输出功率、阈值电流及波长漂移性进行了研究。60 ℃时最大输出光功率可达到6 mW。激射波长随温度升高呈线性变化，且向长波方向移动，速率为0.06 nm/℃。由实验结果计算出器件的热阻为1.96 ℃/mW。
激光技术 垂直腔面发射激光器 开环分布孔 氧化物限制技术 量子阱 半导体激<图书分类>TN 248.4
