中南大学 物理与电子学院, 湖南 长沙 410083
本文提出了一种采用铟镓锌氧化物(IGZO)薄膜晶体管(TFT)的有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)显示器的新型补偿结构。它利用数据线关闭电源和驱动晶体管之间的控制晶体管, 以抑制编程期间的泄漏电流。在所提出的电路和传统电路之间进行电路性能的比较, 表明所提出的像素电路可以有效地补偿驱动晶体管的阈值电压偏移和迁移率变化。当VTH飘移2 V和μ增加30％时, IOLED误差率可以分别降低至小于5％和9％。此外, 由于使用同时驱动方法, 因此所需的最小编程时间可以被详细推导出来。所提出的像素电路的编程能力和机制已经通过FPGA平台和离散的场效应器件所证实。尽管所提出的像素电路具有非常简单的驱动结构, 但它能够提高补偿精度。
有源矩阵有机发光二极管 铟镓锌氧化物薄膜晶体管 阈值电压 像素电路 AMOLED IGZO-TFTs threshold voltage pixel circuit
1 南昌大学 物理系, 江西 南昌 330031
2 南昌大学 高等研究院, 江西 南昌 330031
声光子晶体是一种同时具有光子和声子带隙的人工微结构, 因此可实现对光和声的同时操控, 在腔光力学及声光功能器件领域展现了广阔的应用前景。本文基于有限元数值计算方法, 研究了声光子晶体微腔的光声传感特性。研究结果表明, 通过简单地引入点缺陷, 声光子晶体不仅能很好地实现对光和声场的同时局域, 而且能同时获得光及声信号的高灵敏度传感, 光、声传感灵敏度分别达到了277 nm／RIU, 275 MHz／ms-1。由于光和声两个物理量能同时并独立地实现高灵敏度传感, 因此该种传感器能应用于更为复杂的生化传感。
声光子带隙 微腔 声光传感 灵敏度 phoxonic band gap microcavity phoxonic sensor sensitivity
1 南昌大学物理系， 江西 南昌 330031
2 南昌大学高等研究院， 江西 南昌 330031
研究了具有周期性孔阵列的金属表面附近的电磁局域态密度(EM-LDOS)，详细讨论了孔的填充因子和孔内填充介质对EM-LDOS的影响。相对于金属平板，具有孔阵列的金属表面附近的EM-LDOS的共振峰会发生分裂；随着填充因子的增加，横向表面等离子体激元的共振峰向低频方向移动，而纵向表面等离子体激元的共振峰向高频方向移动。当孔内填充具有更大介电常数的材料时，EM-LDOS谱中分裂的两个峰都会向低频方向移动，但低频峰的移动相对于高频峰的更为显著。
表面光学 表面等离子体激元 局域态密度 有效介质理论 表面波 激光与光电子学进展
2017, 54(7): 072401
1 南昌大学物理系， 江西 南昌 330031
2 中国科学院半导体研究所集成光电子学国家重点实验室， 北京 100083
在空气孔阵列型平板光子晶体多模波导中，探索了反对称多模干涉条件下的二重像特性，并基于此研究和设计了一种新型的2×2超微光功分器。通过调制多模干涉区内一对空气孔的有效折射率，可以获得任意的光功率分配比。作为示例，设计了一款3 dB 2×2光功分器，时域有限差分法的模拟结果表明，该器件不仅具有16 μm×8 μm的超微尺寸，而且具有97%的高输出效率。这种方法可以推广到M×N光功分器，在光集成回路中具有潜在的应用价值。
集成光学 功分器 多模干涉 光子晶体波导 中国激光
2011, 38(s1): s105006
基于二维光子晶体中多模干涉效应(MMI)设计了一种新型的三波长波分解复用器，模拟结果表明，该结构能有效地分离1310 nm/1500 nm/1550 nm三个波段的波长。 当改变该波分解复用器的相关结构参数时，该结构能拓展至其他波段。除此之外，该结构也能单独作为两波长波分解复用器对1310 nm/1550 nm实现分离。 该波分解复用结构对三个波长的透射率均在91%以上。与此同时，借助于平面波展开法及时域有限差分法，对光波在该结构的传播效率及传播行为进行了 计算及模拟。
光通信 光子晶体 波分解复用器 多模干涉效应 平面波展开法 时域有限差分法 optical communication photonic crystal wavelength division demultiplexer multi-mode inter-0.8cmference effect plane wave expansion method finite-difference time-domain method
1 南昌大学物理系，南昌 330031
2 中国科学院半导体研究所，北京 100083
基于直波导和环形谐振腔的耦合特性，设计了一种新型、高效的二维光子晶体异质结构光分束器.时域有限差分法模拟表明，该设计仅仅通过改变介质柱的折射率，使光场发生重新分布，便可实现输出能量的均分或自由分配.在通信波长范围，该设计结构尺寸小、分束角度大、分束率高，这些特性使其在光通信领域具有重要的应用前景.
光子晶体波导 分束器 能量均分 环形谐振腔 Photonic crystal waveguides Beam-splitter Uniform energy distribution Ring resonator
两平行光子晶体单模波导的相互耦合组成一个耦合结构。两本征模的色散曲线相交并出现简并,简并模之间的耦合作用使模式的分布发生了改变。由于耦合的作用,各个波长的光波会在不同的波导中传输。在简并点处两本征模发生解耦合,光波会沿着原来的方向传输。将两个不同耦合长度的光子晶体波导耦合结构集成在一起,就可以组成一个三波长的光子晶体波分复用器。
光子晶体波导 耦合 简并模 波分复用 photonic crystal coupling degenerate mode wavelength division multiplexing
1 南昌大学 物理系，南昌 330031
2 中国科学院半导体研究所 集成光电子学国家重点实验室，北京 100083
将两个二维空气孔光子晶体波导平行放置，两波导之间由三排空气孔相隔，构成一个定向耦合器.数值分析了TE(磁场平行于空气孔)和TM(电场平行于空气孔)偏振态光波在该定向耦合器中的传播行为.结果表明，减小耦合区两波导间的一排介质柱的半径，TE模的耦合长度减小，而TM模的耦合长度不变.基于此结构，设计了超微偏振光分束器，整个器件的尺寸为10.1 μm，与已报道的24.2 μm的结果相比，该器件具有更小的器件尺寸和更高的输出效率.
光子晶体波导 定向耦合器 偏振光分束器 Photonic crystal waveguides Directional coupler Polarizing beam-splitter
1 南昌大学 物理系,江西 南昌 330031
2 中国科学院 半导体研究所 集成光电子学国家重点实验室,北京 100083
将环形谐振腔邻近放置在光子晶体直波导两侧构成环形谐振器,利用平面波展开法及时域有限差分法,数值分析了该系统中光的传播行为。基于此结构,以三、四通道为例设计了大角度超微多路光分束器。仅通过改变环形谐振腔中耦合介质柱的半径,便可使光场发生重新分布,实现输出能量的均分或自由分配。在同样保证多路和高传输效率的条件下,该结构与常规波导定向耦合型分束器相比,还可实现光束的大角度分离。
光子晶体 分束器 环形谐振腔 时域有限差分法 平面波展开法 能量均分
1 南昌大学 物理系，南昌 330031
2 中国科学院半导体研究所，北京 100083
利用转移矩阵方法对基于杂质带的光子晶体矩形波形滤波器的实现进行了研究.除了可选择不同折射率的材料外，该滤波器还可通过调整光子晶体本身的结构参量来实现.对较平杂质带的形成机制做了具体的理论分析和解释，通过数值计算光子晶体原子耦合成光子晶体分子的过程，发现光子晶体原子的线宽与光子晶体分子线宽之间的相对大小是决定能否形成较平杂质带的重要参量.
光子晶体 杂质带 原子耦合 Photonic crystals Impurity bands Photonic atomic coupling
