摘要：近年来,表面等离激元学(plasmonics)已经形成一个新的学科热点.电子在金属与介质界面的集体振荡行为形成一种元激发——表面等离激元(surface plasomon polariton,SPP).由于其具有特殊的耦合与传播性质,与SPP相关的器件设计与应用成为目前纳米光子学领域的国际前沿研究方向.文章介绍了利用微纳加工技术制备的SPP纳米结构,以及利用近场光学表征手段对SPP聚焦、波导、共振增强现象研究的进展.

摘要：在B3LYP/6-31G*水平上对209个多溴代二苯胺(PBDPA)系列化合物进行了全优化和振动分析计算,得到各分子在298.15K,101.3kPa标准状态下的热力学参数.设计等键反应,计算了PBDPA系列化合物的标准生成热(ΔfHΘ)和标准生成自由能(ΔfGΘ).研究了热力学参数SΘ与溴原子的取代位置及取代数目(NPBS)之间的关系,结果表明:PBDPA系列化合物的SΘ,ΔfHΘ和ΔfGΘ与NPBS之间有很强的相关性(R2≥0.984).根据异构体标准生成自由能的相对大小,从理论上求得异构体的相对稳定性.以Gaussian03程序的输出文件为基础,采用统计热力学程序计算了PBDPA化合物在200K至1000K的摩尔恒压热容(Cp,m),并用最小二乘法求得Cp,m与温度之间的相关方程,发现Cp,m与T,T-1和T-2之间有着很好的相关性(R2=1.000).

摘要：研究光在微纳结构中的分布与传播,实现在纳米范围内操纵光子,对于微型光学芯片的设计有着重要意义.本文利用聚焦离子束刻蚀方法,在基底为石英玻璃的150 nm厚金膜上刻制了不同参数的阿基米德螺旋微纳狭缝结构,通过改变入射光波长、手性、及螺旋结构手性和螺距等方式,在理论和实验上系统地研究了阿基米德螺旋微纳结构中的表面等离激元聚焦性质.我们发现,除了入射激光偏振态、螺旋结构手性之外,结构螺距与表面等离激元波长的比值也可以用来控制结构表面电场分布,进而在结构中心形成0阶、1阶乃至更高阶符合隐失贝塞尔函数的涡旋电场.通过相位分析,我们对涡旋电场的成因进行了解释.并利用有限时域差分的模拟方法计算了不同螺距时,结构中形成的电场及相应空间相位分布.最后利用扫描近场光学显微镜,观测结构中不同的光场分布,在结构中心得到了亚波长的聚焦光斑及符合不同阶贝塞尔函数的涡旋形表面等离激元聚焦环.

摘要：过渡金属硫化物单层具有直接带隙,可产生较强的光致发光,这一特殊的性质使其在光电器件、光电探测等领域具有广泛的应用前景.由于只有原子级别的厚度以及存在激子的非辐射复合,其光致发光效率仍有待提高.本文设计了一种金膜-二氧化钛光栅-过渡金属硫化物单层组合结构,可大幅提升过渡金属硫化物单层光致发光效率.利用Purcell效应对自发辐射速率进行控制,得到峰值为3.4倍的发光增强.研究了单层二硫化钨以及单层二硒化钨在设计结构上的光致发光信号,通过实验证实了过渡金属硫化物单层与亚波长光栅耦合结构中光致发光增强的可行性,为二维材料在光电器件中的应用提供了一个新思路.

摘要：将光子计数技术与单像素成像结合的单光子压缩成像方法具有成本低、灵敏度高的特点,但该方法使用传统压缩重建算法时重建时间长。基于深度学习的压缩重建网络不仅实现了快速重建,而且可获得更好的重建质量。最近用于单像素成像的压缩重建网络主要基于光探测器工作在模拟方式,采用无噪声或带有加性高斯白噪声的系统仿真数据进行训练。对此,建立了单光子压缩成像系统噪声模型,提出了一种用于单光子压缩成像的抗噪声重建网络(RN)训练方法,使用含有泊松噪声的测量值仿真数据对神经网络进行训练,并搭建单光子压缩成像系统进行验证。实验结果表明,RN能明显提高各种已有压缩重建网络的图像重建质量。在此基础上,提出了一种用于单光子压缩成像的抗噪重建网络(RPN-net),该网络采用跨越式连接结构与阶段式训练方法,实验结果表明其重建性能优于现有的压缩重建网络。

摘要：在对光纤回波损耗研究的基础上,设计了一种基于多光束干涉效应的新型光纤信号调制器。实验中,利用两光纤端面间的多光束干涉作用,通过压电陶瓷控制两光纤端面的振荡距离,从而在输出端得到被调制过的光信号。这种光纤信号调制器主要针对信号振幅调制,调制比约为10%,信噪比约为60dB,带宽约为200 kHz。该调制器展现了一种新颖的设计思路,可应用于光纤传输信号的调幅及光纤光源交流和脉冲信号的输出等。