1 山西大学激光光谱研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室, 太原 030006
2 山西大学极端光学协同创新中心, 太原 030006
本文33Σ+1以为中间激发态, 通过扫描光缔合光的频率得到了33Σ+1的不同振动态光谱。研究发现利用短程光缔合制备的超冷基态85Rb133mCs分子产率在33Σ+1(v=3)处较其他振动态更大, 33Σ+1(v=3)转动常数较邻近的振动态有明显变化且与23Π0－(v=14)的能量接近, 这些特征显示了这两个振动态的共振耦合特性。优化光缔合光的功率和光电离光的能量后, 我们得到X1Σ+(v=0)最低振动态超冷85Rb133Cs分子的产率为1.5×104/s。在考虑了分子波函数的宇称和跃迁选择定则后, 我们发现33Σ+1(v=3,J=1)存在单步自发辐射制备超冷基态85Rb133Cs分子的通道, 采用该通道可实现原子-分子相干转移直接制备超冷基态分子。
共振耦合 单步自发辐射 光缔合 光电离 resonant coupling single pass spontaneously decay photoassociation photoionization
兰州交通大学电子与信息工程学院，甘肃 兰州 730070
基于光子晶体谐振腔的耦合原理，采用环形腔与微腔结构结合的形式，设计了一种六通道波分复用器。利用平面波展开法研究了晶格常数为0.55 μm时光子晶体禁带范围随介质柱半径的变化关系，并得到其能带结构。采用时域有限差分法分析了谐振腔结构对波长的影响，得到了该谐振腔结构的传输特性曲线及电场分布，并实现了波长为1.3298，1.4316，1.4419，1.5564，1.5966，1.6191 μm的六通道波分复用。实验结果表明，该器件通过调节微腔内外的介质柱半径进行选频，通过增加反射点的微腔结构减少串扰，通过改变输出端边缘介质柱的半径提高输出效率。最终实现透射率大于90%，平均带宽为9 nm的通道，且通道间串扰小，窄带特性好。器件尺寸仅为13.4 μm×17.6 μm，有利于进行光器件集成，具有潜在的应用价值。
光学设计 时域有限差分法 共振耦合 谐振腔 波分复用器 激光与光电子学进展
2021, 58(3): 0323002
哈尔滨师范大学 光电带隙材料教育部重点实验室, 黑龙江 哈尔滨 150025
研究了非共振耗散二能级双原子与双单模腔耦合系统发射光谱的性质。探讨了原子和腔场之间的失谐、腔场衰减率及原子失相对该系统发射光谱的影响。结果表明, 体系的腔场谱呈现出三重峰结构, 原子发射谱呈现出二重峰结构。非共振情况时, 腔场谱和原子发射谱的图像皆为非对称图像。在原子与腔场失谐时, 与共振情况相比, 峰位发生了明显的漂移, 且中峰明显增大。增大腔场与原子的失谐, 会引起边峰向低频段漂移, 并改变其光谱强度；增大原子与腔场的失谐, 可以使光谱整体向低频段漂移, 并改变其所有峰的光谱强度。随着腔场衰减率的增大, 共振情况下, 会导致边峰的强度减小；失谐情况下, 会导致所有峰的强度均减小。随着原子失相的增大, 共振或失谐情况下, 会使光谱所有峰的强度均减小。
量子主方程 非共振耦合 失相 发射光谱 quantum master equation non-resonant coupling dephasing emission spectrum
1 集美大学 信息工程学院, 福建 厦门 361021
2 华侨大学 信息科学与工程学院, 福建省光传输与变换重点实验室, 福建 厦门 361021
为提高有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池(PSCs)光吸收效率、平衡有源层中载流子产生速率, 将周期性纳米光栅结构引入到PSCs器件结构中。分析了光栅周期、光栅高度和有源层厚度对表面等离子激元(SPPs)与法布里-珀罗(F-P)共振耦合模式的影响。通过改变光栅周期, 实现了SPPs与F-P共振耦合波长范围与钙钛矿材料的弱吸收光谱区域相重合, 同时光栅高度的增加可以增大耦合模式的光谱宽度。SPPs与F-P共振耦合模式实现了金属电极与电子传输层(ETL)界面处的局域电场增强。结果表明: 场增强效应扩展到有源区, 有效提高了PSCs有源层远入射光侧在570~800 nm波长范围内的光吸收, 进而提高了有源层远入射光区域的载流子产生速率。当光栅周期为250 nm、光栅高度为50 nm、源层厚度为300 nm时, PSCs在太阳光弱吸收光谱区域内的本征吸收提高了~12%, 有源层远入射光侧载流子产生速率提高了~41%。
钙钛矿太阳能电池 表面等离子激元 正弦型光栅 共振耦合 perovskite solar cells surface plasmon polaritons sinusoidal gratings rsonance coupling
宁夏大学 物理电气信息学院, 宁夏 银川 750021
利用光子晶体环形腔缺陷模与线缺陷波导之间的共振耦合原理,设计了一种由主波导、环形腔和60°弯波导组成的四通道二维三角晶格光子晶体解波分复用系统.通过平面波展开法计算线缺陷波导的能带结构;利用时域有限差分法(FTDT)计算了不同频率的光波在该系统中的传输特性.最后,分析了影响输出效率和品质因子的因素并对该系统进行了改进.分析表明:改变环形腔内介质柱的半径可调节谐振频率,而在主波导末端增加反射介质柱以及改变耦合区域中介质柱的形状可提高各通道的谐振频率光波的透射率.计算结果显示:该系统较好地实现了4个波长的解波分复用,透射率均达90%以上.另外,该系统结构简单,便于加工制造,且体积小,有利于大规模集成.
二维光子晶体 时域有限差分法 共振耦合 解波分复用器 2D photonic crystal finite difference time domain method resonant coupling wavelength division multiplexing system
集成光电子国家重点联合实验室 吉林大学 电子科学与工程学院, 吉林 长春130012
有机发光和有机光伏器件为代表的有机光电器件在显示、照明、能源等领域有着广阔的应用前景。有机发光器件具有发光效率高、发光颜色丰富、响应速度快等优点, 而有机光伏器件具有质轻、成本低、可实现柔性器件等优点。金属纳米颗粒的表面等离子体共振耦合效应可以提高有机发光器件的效率和有机光伏器件的光电转换效率, 因而得到了研究人员的广泛关注。本文综述了金属纳米颗粒改善有机发光/光伏器件性能方面的研究进展, 并对其今后的应用趋势进行了讨论。
有机光电器件 金属纳米颗粒 表面等离子体共振耦合 organic photoelectric devices metal nanoparticles surface plasmon resonance
通过多重散射方法数值模拟研究和实验测量表明利用二维光子晶体可以提高波的耦合效率.研究发现,高的波耦合效率通常发生在光子禁带的边沿和其它非禁带区的某些频率处.当光子晶体的晶格常数接近于所传输的波的波长时,会出现很高耦合效率的共振耦合现象.利用二维光子晶体的情况下的波耦合效率最高可以达到不利用二维光子晶体时的1.89倍.这种现象在光集成器件中尤其有用.
光子晶体 耦合效率 共振耦合 光子禁带 Photonic crystal Coupling efficiency Resonance coupling Photonic bandgap
