摘要：高性能功能材料在诸多领域具有广泛的应用前景,是人们一直关注的研究热点。高压可以有效地改变物质的原子间距和成键方式,是获得新型功能材料的重要途径。在碳材料的高压研究中,许多有趣的功能碳材料,如光学透明碳、高强度弹性碳和超硬非晶碳等,已经通过不同的碳前驱体合成。本文简要介绍了作者近年来在低维碳基纳米复合材料高压研究中取得的进展,基于设计的不同低维碳前驱体,高压下截获了具有超硬特性、新型压致共价聚合及发光增强的碳材料。

摘要：采用硅基二氧化硅材料,针对G.698.4标准,设计并制作了适用于5G前传的20通道循环型阵列波导光栅,通道间隔为100 GHz。相较于传统的周期性阵列波导光栅结构,采用的2×20循环型阵列波导光栅结构可实现通道波长的严格对准,且插损均匀性更高。另外,采用指数型锥形波导取代矩形多模干涉结构以实现阵列波导光栅通带平坦化,减小因波导结构上的突变带来的损耗,且不带来光谱性能的恶化。通过机械补偿无热封装后,制备的20通道循环型阵列波导光栅模块损耗约为5.5 dB,在-40℃/25℃/80℃三温温度变化时,波长偏移量在-40~80 pm范围内。该无热模块具有小型化、低成本、大规模化生产的优势,可广泛应于5G前传网络。

摘要：针对数据中心互连用波分复用芯片需求,采用折射率差为1.5%的硅基二氧化硅光波导,设计并制备了应用于数据中心发射端的同侧、小型化、低损耗4通道粗波分复用芯片,尺寸为6.6 mm×2.2 mm,最小插入损耗小于2.33 dB,1 dB带宽大于11.35 nm,偏振相关损耗小于0.14 dB,波长精准度偏差小于0.38 nm。完全满足数据中心光互连波分复用芯片商用指标要求。

摘要：纳米碳作为一种资源丰富的环境友好型材料,会产生明亮的多色荧光,成为一种在健康照明与显示领域有前景的材料.然而多色碳纳米粒子荧光粉的荧光效率和稳定性仍然低于预期,这极大地限制了碳纳米粒子的应用.本工作通过内层极性官能团与外层二氧化硅的协同作用,制备了高效稳定的多色碳纳米颗粒荧光粉.聚乙二醇6000中的官能团有利于碳纳米粒子的发光,其较低的熔点(64°C)提升了碳纳米粒子的热稳定性,而外层的二氧化硅对荧光粉提供了保护作用.基于这个设计,制备出了量子效率为53.1%,47.4%,43.8%以及42.3%的蓝光、绿光、黄光和红光碳纳米粒子荧光粉,量子效率均为已报道的多色碳纳米粒子荧光粉的最高值.所制备的碳纳米粒子荧光粉展现了良好的热稳定性和时间稳定性,其荧光在100°C和一个月后仍能保持不变.将所制备的碳纳米粒子荧光粉涂覆到紫外芯片上,实现了包括白光在内的多色发光器件.其中,白光器件的流明效率为12 lm W^(-1),色温,色坐标和显色指数分别为6107 K,(0.32,0.33)和89,表明碳纳米粒子荧光粉在照明与显示领域有潜在的应用前景.

摘要：设计制作了一种Au/ZnO/Al结构的紫外探测器,光的入射方式采用背入射式。ZnO薄膜是用磁控溅射在蓝宝石衬底上制备的。I-V测试表明：Au与ZnO形成了肖特基接触。得到探测器的光响应峰值在352nm,截止边为382nm,可见抑制比达一个量级。由于该探测器是一种垂直结构器件,对于进一步实现ZnO紫外探测器阵列及单光子探测有很好的研究价值。

摘要：设计制备了一种低功耗的马赫-曾德尔干涉仪(MZI)型聚合物热光开关器件,为降低开关的功耗,将器件加热区的调制臂波导设计成悬浮波导,从而抑制波导芯区处热量向硅衬底的扩散。模拟结果显示,相比于传统波导结构的热光开关,悬浮波导结构可以明显减少热扩散。利用半导体工艺成功制备了具有悬浮波导结构的热光开关器件,在1550 nm工作波长下,热光开关的功耗为9.3 mW,消光比为21 dB,开关的上升和下降时间分别为392μs和697μs。