1 中北大学 电子测试技术重点实验室，山西 太原 030051
2 中北大学 仪器科学与动态测试教育部重点实验室，山西 太原 030051
回音壁模式(Whispering Gallery Mode，WGM)的光学谐振腔作为光学研究的重要工具具有广泛的应用前景。以超纯单晶氟化钙为材料加工了直径为5 mm，厚度为1 mm的CaF2盘型腔，并用化学机械抛光法对其进行了光学抛光,得到了粗糙度为纳米级别的CaF2盘型腔。搭建盘腔与锥形光纤的耦合测试平台测试所加工盘型腔的光学性能，测得在波长为1 550 nm时所加工的盘型腔的品质因数为2.1×106。对CaF2盘型腔损耗机制进行了理论分析，提出了提高CaF2盘型腔品质因数的方法。
光学谐振腔 CaF2盘型腔 光学抛光 粗糙度 品质因数 optical resonator CaF2 disk resonator optical polishing roughness quality factor 红外与激光工程
2015, 44(10): 3049
中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,山西 太原 030051
光纤环形谐振腔作为谐振式陀螺的关键部件,其对频率的敏感程度决定了陀螺的性能。空芯光子晶体光纤作为一种新型光纤可以有效地抑制谐振式陀螺中的各种光学噪声,具有广阔的应用前景。采用光叠加法对空芯光子晶体光纤谐振腔各参数对谐振腔的Q值、陀螺灵敏度的影响进行了仿真。通过计算分析表明,当耦合器插入损耗为0.04,激光器线宽为60 kHz,光纤长度为10 m时,存在一个最佳耦合系数0.123,使得陀螺灵敏度最小值为0.572 5°/h。
陀螺 光纤 谐振腔 灵敏度 仿真 gyroscope fiber resonator sensitivity simulation
1 中北大学 仪器科学与动态测试教育部重点实验室, 太原 030051
2 中北大学 电子测试技术国防科技重点实验室, 太原 030051
在片上光互连系统中, 电光调制器起到将电信号调制为光信号的作用, 是光互联系统中的核心部件之一。调制器的3 dB带宽决定着载波所能携带的最大信息量,是衡量调制器性能的核心参数。利用石墨烯和高Q环形谐振腔设计成具有CMOS结构的新型调制器, 其集成了石墨烯的宽带吸收、载流子迁移率高等材料优势和高Q值环形光学谐振腔的光程放大的结构优势, 通过理论计算, 其3 dB调制带宽可以达到100 GHz。同时, 基于微环谐振腔的石墨烯电光调制器结构可以方便的与光互联系统中的波分复用器相集成, 从而提升片上光互联系统的集成度和降低技术复杂性。
电光调制器 微环谐振腔 石墨烯 3 dB带宽 electro-optic modulator micro-ring waveguide resonator graphene 3 dB bandwidth 强激光与粒子束
2015, 27(2): 024109
刘耀英 1,2,3,*薛晨阳 1,2,3崔晓文 1,2,3崔丹凤 1,2,3[ ... ]李艳娜 1,2,3
1 中北大学 仪器科学与动态测试教育部重点实验室
2 电子测试技术重点实验室
3 山西 太原 030051
设计了一种基于InP材料的纳米光栅耦合器, 运用FDTD算法分析了周期长度、刻蚀深度以及占空比变化时该光栅耦合器的耦合效率。计算结果表明, 周期长度为800 nm, 刻蚀深度为0.3 μm, 占空比接近0.5时, 耦合效率可以达到13％。本文所设计的光栅耦合器对构建基于InP材料的谐振腔、激光器和陀螺结构具有一定的理论指导意义。
InP材料 光栅 FDTD算法 耦合效率 indium phosphide material grating Finite difference time domain algorithm coupling efficiency
1 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室
2 中北大学电子测试技术重点实验室，太原 030051
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0.022 nm，对应的品质因数为0.72×105，且两个谐振峰之间的距离相隔0.084 nm.波导直通端与下载端的谐振谱线吻合，与理论分析相符.
光波导 色散 谐振诱导透明 四阶环形腔结构 品质因数 Optical waveguide Dispersion Coupled-Resonator-Induced-Transparency (CRIT) Fourth-order ring resonator Quality factor (Q)
1 中北大学 仪器科学与动态测试教育部重点实验室, 太原 030051
2 中北大学 朔州校区, 山西 朔州 036000
3 中北大学 电子测试技术国家重点实验室, 太原 030051
为在硅基光波导上实现类电磁诱导透明效应, 设计并加工了基于绝缘体上硅的串联双环结构.通过300℃到1 200℃热氧化退火、缓冲刻蚀液湿法腐蚀以及1 000℃高温氮气退火等波导结构的后期处理, 利用垂直光栅耦合的方式输入及输出信号, 观测到了类电磁诱导透明效应.分析了两环间不同间距对类电磁诱导透明效应的影响,结果表明: 工艺中单环Q值达到5.1×104, 类电磁诱导透明效应透明峰的带宽约为500 MHz.
集成光学 硅基光波导 热氧化退火 垂直光栅耦合 类电磁诱导透明 微环谐振腔 绝缘体上硅 Integrated optics Optical waveguides Oxidizing annealing Vertical grating coupling Electromagnetically Induced Transparency Ring resonator Silicon-on-insulator
1 中北大学 仪器科学与动态测试教育部重点实验室，太原 030051
2 中北大学 朔州校区，山西 朔州 036000
3 中北大学 电子测试技术国家重点实验室，太原 030051
针对高频电光调制器的应用需求，提出了一种基于绝缘体上硅微环谐振腔的PIN型电光调制器.利用散射矩阵法描述了微环谐振腔谐振特性机理，结合等离子体色散效应中载流子浓度对硅有效折射率变化的影响，系统分析了微环谐振腔电光调制器的理论模型.在此基础上，利用Rsoft仿真软件对脊型波导截面光场分布进行了仿真分析，得到了光场局域性能较优的脊型纳米波导微环谐振腔设计；结合Sentaurus TCAD仿真软件对不同掺杂浓度下的PIN型二极管性能进行了仿真计算，理论得出了Q值仅为5×103时频移量达58.74 GHz的微环谐振腔最优电光调制器结构，为电光调制器的深入研究提供了理论参考.
等离子体色散效应 微环谐振腔 电光调制器 脊型波导 PIN型二极管 Plasma dispersion effect Microring resonator Electrooptic modulator Rib waveguide PIN type diode
1 华南理工大学生物科学与工程学院,广州,510641
2 中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室,广州,510641
3 华南理工大学食品科学与工程学院,广州,510641
磷脂广泛存在于自然界,在医药、食品和化工等领域具有重要的作用,但长期以来由于缺乏快速有效的检测手段,使得磷脂的研究受到一定的限制,依靠传统的薄层色谱法、高效液相色谱法很难做到精确定性和定量复杂的磷脂混合物,本文介绍两种磷脂检测的新技术--31P核磁共振波谱法和电喷雾质谱法,对其应用方法和优缺点进行综述.
磷脂 分析检测 31P核磁共振波谱法 电喷雾质谱法
