1 浙江大学宁波理工学院, 浙江 宁波 315100
2 龙岩学院, 福建 龙岩 364012
研究了一种基于深刻蚀的硅基周期波导一维光子晶体微腔，采用时域有限差分(FDTD)方法对设计的微腔结构进行了模拟分析；讨论了深刻蚀对微腔品质因数的影响，计算表明采用深刻蚀可有效地保持高Q 值并能保证微腔的机械强度。采用电子束光刻(EBL)结合感应耦合等离子体(ICP)刻蚀制作了绝缘硅(SOI)的周期波导微腔，使用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对器件形貌进行表征，观察到深刻蚀的衬底二氧化硅高度约为80 nm。通过波导光栅耦合光纤输入宽带光源信号对微腔器件进行光学表征，传输光谱测试表明该深刻蚀微腔器件Q 值达5×103，插入损耗小于-2 dB。该深刻蚀的硅基周期波导微腔可用于集成光传感器和片上波分复用滤波器等应用。
集成光学 光学器件 光学微腔 光子晶体 周期波导
浙江大学信息与电子工程学系, 浙江 杭州 310027
从三层平板波导麦克斯韦方程的模场解出发，根据光斑尺寸的定义，讨论了波导模式，波导尺寸、折射率差、工作波长以及波导非对称性对光斑尺寸的影响，给出了最小光斑的波导条件。分析和模拟结果表明，对称三层平板波导TE模的最小光斑尺寸(MMSS)与波导芯/包层介电系数差的平方根成反比，TM模最小光斑尺寸则依赖于波导芯层和包层介电系数的具体大小，相同波导结构条件下TM模的等效光斑尺寸较TE模更大, 二者皆与工作波长成正比；非对称波导中光斑分布是非对称的，其光斑尺寸介于分别以两个包层为包层的对应对称三层平板波导之间，其最小光斑尺寸随对称因子的增大先减小后增大。
集成光学 光斑 微纳光波导 光量子性
Author Affiliations
Abstract
1 Jiangsu Key Lab of Opto-Electronic Technology, School of Physical Science and Technology, Nanjing Normal University, Nanjing 210097, China
2 School of Physics and Electronic Engineering, Changshu Institute of Technology, Changshu 215500, China
The natural sedimentation method combining with the isothermal heating evaporation induced self-assembly is presented to fabricate three-dimensional (3D) colloidal crystals in the curved cavity of the fiber end face. A-50 \mu m-deep cavity is etched by hydrofluoric acid. The colloidal crystals are characterized by optical and scanning electron microscopy. A 1380-nm stop band is observed by measuring their transmission spectra at normal incidence by an optical spectrum analyzer (OSA).
胶体光子晶体 光纤 光子带隙 310.6860 Thin films, optical properties 160.5298 Photonic crystals 230.5298 Photonic crystals Chinese Optics Letters
2010, 8(5): 515
1 南京师范大学物理科学与技术学院， 江苏省光电技术重点实验室, 江苏 南京 210097
2 重庆师范大学物理学与信息技术学院, 重庆 400047
利用自组装方法在普通单模光纤裸纤表面生长胶体晶体，采用自组装方法制备了一种新型的三维光子晶体微结构光纤。将单分散度小于2%的二氧化硅胶体微球超声分散于乙醇溶液，通过垂直沉积法在表面经湿法腐蚀处理的裸光纤表面组装胶体晶体。采用SEM对样品进行表征，胶体样品表面为六角密排列，晶体呈FCC结构，其(111)晶面平行于光纤表面。当微球直径远小于光纤直径时，在60 ℃温度下制备的胶体样品有较好的质量。
微结构光纤 光子晶体 胶体晶体 光子带隙 自组装 microstructure fiber photonic crystal photonic bandgap self-assembly
1 同济大学 物理系,上海 200092
2 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心,四川 绵阳 621900
3 重庆师范大学 物理学与电子信息学院,重庆 400047
瑞利散射法被广泛地应用于测量团簇尺寸,通常视散射信号的强弱只正比于团簇的大小。从理论推导得到瑞利散射信号并不仅仅是团簇尺寸的函数,而与团簇尺寸、气体密度和结合率均有关系,认为采用瑞利散射法测量团簇尺寸应考虑气体密度对测量结果的影响。并用该分析方法研究了氩团簇沿喷嘴轴线的尺寸分布情况:团簇尺寸沿喷嘴轴线并不是单纯的单调变化,而是在某个位置达到最大值,并且这个位置与背景压强等因素有关。
氩团簇 瑞利散射 团簇尺寸 空间分布 argon cluster Rayleigh scattering cluster size spatial distribution
1 南京师范大学 物理科学与技术学院,江苏省光电技术重点实验室,江苏 南京 210097
2 河南科技大学 理学院,河南 洛阳 471003
基于对光纤传输特性和胶体光子晶体制备方法的研究,提出了用外加电场控制的方法制备光子带隙位于通讯波段的FCC结构的胶体光子晶体,并用光纤系统测试胶体光子晶体的带隙特性。采用RSOFT模拟了胶体光子晶体的带隙,分析了带隙位于通讯波段时所需的胶体微球的基本参量(微球折射率和直径) 。采用自组装的方法,用步进电机控制玻璃基片向上的拉升速率,速率为5 μm/s,同时外加一电场。用扫描电镜观测胶体晶体的表面形貌,并设计了单模光纤系统测量胶体光子晶体的带隙特性。测试的透射谱线表明胶体光子晶体的带隙中心波长为1552 nm。测试结果和模拟结果具有很好的一致性,误差只有2 nm。
材料 胶体光子晶体 带隙 电场 光纤
1 重庆师范大学,重庆,400047
2 南京师范大学物理科学与技术学院,南京,210097
3 同济大学物理系,上海,200092
4 四川大学原子与分子物理研究所,成都,610065
5 中国工程物理研究院激光聚变研究中心,绵阳,621900
团簇源特性是影响激光与团簇相互作用的一个主要因素,因此团簇源的特性研究是一项非常关键的工作.本文主要从以下两个方面对气体团簇形成过程进行模拟计算:①从流体力学角度出发,讨论气体的密度、压强及温度在喷嘴轴线上的空间分布,结合汽液平衡方程分析团簇开始形成的位置;②采用液滴模型,讨论团簇尺寸随时间的变化.这些结果不仅有利于进一步研究团簇形成过程的特性,而且为激光与团簇相互作用实验的设计提供宝贵的参考.
团簇源 密度分布 压强分布 温度分布 时间演变 原子与分子物理学报
2007, 24(3): 586
1 四川大学,原子与分子物理研究所,成都,610065
2 中国工程物理研究院,激光聚变研究中心,四川,绵阳,621900
3 重庆师范大学,重庆,400047
4 南京师范大学,物理科学与技术学院,南京,210097
5 同济大学,物理系,上海,200092
采用瑞利散射法和Mach-Zehnder(M-Z)干涉法分别测量氩、氪团簇的尺寸和密度,讨论了影响团簇尺寸和密度的因素,并比较氩团簇和氪团簇特性的异同点.通过改变诊断光和喷嘴阀门的相对延迟时间,获得了团簇尺寸和密度随时间的变化情况,发现氩、氪团簇的尺寸和密度均在3～25 ms达到最大值;在气体背景压强1.2～6.0 MPa下,测量了喷嘴轴线上的密度分布,发现离喷嘴喉部越远,气体密度越低,并且气体密度随压强呈线性上升.
团簇 瑞利散射 Mach-Zehnder干涉 时间演变 密度空间分布
