摘要：近眼小孔因对入射瞳孔光束光斑尺寸的有效约束而被用于基于时序复用的超多视图显示,可以实现较大的景深,但小的尺寸也导致一个近眼小孔所能实现视角的严重受限。设计多组近眼小孔时序选通,通过同组不同近眼小孔各自对应显示区域的拼连,可以有效解决各时间点仅通过一个近眼小孔观察时所面临的视角受限问题;但各近眼小孔对应显示区域出射光通过非对应小孔出射,又引入串扰噪声这一新问题。针对头戴式显示,设计同组相邻近眼小孔具有相异正交特性的多组近眼小孔,利用各显示区域所出射正交特性光被其对应小孔的相邻小孔屏蔽的特性,解决同组相邻小孔间的串扰问题。搭建验证性头戴式超多视图显示系统,在由M个一维条状小孔构建的一个近眼小孔组中,设计相邻2个近眼小孔,分别仅允许偏振方向相互垂直的光通过;基于视觉滞留效应,利用T个近眼小孔组的时序选通,实现单眼T个视点的超多视图显示。相对于一个时间点仅一个近眼小孔选通的情况,近眼小孔组使视角得到M倍的扩展。受制于所使用的常规投影透镜,仅取M=3进行验证时,视角扩展为19.7°。

摘要：针对超分辨领域分辨率测量标准的缺失情况,本文介绍了一种用于纳米尺度分辨率测试的标准样品的设计方案和制备方法,该样品适用于矢量光共聚焦激光扫描显微系统.该设计方案包含一系列测量图案和明确的指示标记,具有测量范围宽、线宽梯级序列分布合理、制备精度高等特点.首先在非晶硅片上实现硅纳米标准样品的制备,并经过多次探索工艺,提高了测试图案的精度.光学测试结果证实该纳米标样可用于分辨率测试,同时测得矢量光共聚焦激光扫描显微镜的分辨率为96 nm(n=1.52,405 nm光源).针对硅纳米标准样品低对比度的问题,本文提供石英片上金属纳米标准样品的制备方法作为补充.纳米标准样品的实现,为点扫描式超分辨显微镜的分辨率指标提供了一种更严谨的测试途径,同时能够为显微镜的调试提供原理性指导.测试中发现纳米尺度的光学成像效果除了受到样品形貌的影响外,还受到到样品的光电物性的影响,其相互作用机理尚待进一步深入研究.

摘要：硅基光子集成平台因其高集成度、CMOS工艺兼容性等特点在光通信领域受到了广泛的关注,而电光调制器作为光通信系统中最为重要的器件之一,承担着将电信号加载至光信号上的关键作用,为打破硅基调制器的性能限制,可利用硅和铌酸锂的大面积键合技术以及铌酸锂低损耗波导刻蚀技术实现高性能硅和铌酸锂异质集成薄膜电光调制器,目前该类调制器的性能可达半波电压3 V,3 dB电光带宽超过70 GHz,插入损耗小于1.8 dB,消光比大于40 dB。文中对比了硅和铌酸锂异质集成调制器的研究现状并介绍了该异质集成薄膜调制器的结构设计与工艺实现方法。

摘要：以艾里光束为代表的自加速光束是一类在自由空间中具有弯曲传播特性的新型特殊光束.这类光束因其具有无衍射、自加速和自修复等奇异特性引起了人们的广泛关注,有望应用于光学微粒操控、激光微加工、全光路由和超分辨成像等诸多领域.由于艾里光束只能沿着抛物线的轨迹传播,限制了其在实际应用中的灵活性,因而设计出能够沿着不同轨迹传播的自加速光束是这一研究领域的关键问题,而基于焦散线方法的自加速光束设计是解决该问题的有效途径之一.这一方法是将设计的传播轨迹与光学焦散线联系起来,通过分析形成该焦散线所需的光线簇构造出对应的初始场分布.基于该原理并经过不断发展,不同类型的自加速光束相继得以实现,并且借助维格纳函数还可以同时实现实空间和傅里叶空间的自加速光束设计,为自加速光束的应用提供了更多的可能性.本文对基于焦散线方法的自加速光束设计原理和进展进行全面介绍.

摘要：柔性力学传感器作为可穿戴电子产品不可或缺的一部分,近年来受到了广泛关注,特别是在医疗健康、人机交互、电子皮肤和物联网等领域中的应用。为满足可穿戴设备的需求,柔性传感器在敏感材料、传感器结构设计和制备方法等方面进行了大量研究。同时,神经网络算法作为人工智能的分支,可以高效处理复杂数据,实现多传感器或多模态数据的分析处理,为柔性力学传感器在复杂环境中的应用提供了强大工具。综述了柔性应变和压力传感器及其基于神经网络算法的应用,详细讨论了应变传感器和压力传感器的传感机制和不同类型的传感器的具体应用,如压阻式、压容式、压电式和摩擦电式。神经网络算法显著提高了来自传感阵列以及复杂传感系统的大传感数据的处理效率,并且可以更好地显示感知信号与信息事件之间的关系。随着力学传感器和可穿戴设备的发展,传感器收集到的大量身体活动等生理信号数据集,可以有效训练神经网络算法,从而进一步增强可穿戴设备的性能。此外,还讨论了神经网络算法增强力学传感器在语音识别、手势识别、物体/材质识别和人机交互等方面的应用,并对基于神经网络算法的柔性力学传感器的发展进行了展望。

摘要：基于X-切绝缘体上薄膜铌酸锂平台,提出并设计了一种高耦合效率的切趾一维光栅耦合器。采用非晶硅覆盖层材料,结合亚波长光子晶体等效方案和遗传算法增强光栅耦合效率。在中心波长1550 nm处,光栅的峰值耦合效率为-1.08 dB,通过引入底部金属反射镜可进一步提高至-0.53 dB,其1 dB带宽约为61 nm。

摘要：电泳式电子纸作为一种重要的反射式显示技术,已被广泛应用于电子阅读器等低功耗的显示器件中。单色电泳式电子纸从实验室走向产业化的成功催生了彩色电子纸的发展,以满足人们对反射式显示器的多样需求。然而,在成功实现彩色化之前,还有许多挑战性的问题仍待克服。为了实现电子纸的彩色化显示,本文首先介绍电泳式电子纸的基本操作原理、包括粒子带电机制,粒子表面改性等。然后,针对电子纸在驱动过程中产生的"鬼影"现象和反射率峰突现象进行了驱动波形的分析设计与优化,消除了峰突的同时仅牺牲了4%的峰值反射率。最后,我们对电子纸彩色化方案进行讨论,并首次提出将转印工艺技术与电泳式电子纸相结合,成功制备了边长为300μm的方块彩色微胶囊子像素阵列,实现了空间混色的彩色电泳式电子纸,测得其NTSC的色域在三色子像素结构下为13.7%,较于已报道的基于CF彩色电子纸的3.14%有明显提升。

摘要：提出了通过增大欧姆接触电极包围角提高GaN基太赫兹肖特基二极管的截止频率的方法,该方法减小了空气桥结构平面肖特基二极管的串联电阻,进而提高了器件的截止频率。设计并制备了不同欧姆接触电极包围角的空气桥结构平面肖特基二极管,通过对器件I-V特性及C-V特性的测量,可知随着欧姆接触电极包围角的增大,肖特基二极管的串联电阻减小,而肖特基二极管的总电容并没有受影响。欧姆接触电极全包围结构的肖特基二极管截止频率为264 GHz,约为欧姆接触电极包围角为180°器件的1.6倍。

摘要：以CFD商用软件Fluent 15.0为基础,天河二号超级计算机为平台,ZnO-MOCVD腔体为数值模型,对网格无关性及超算中心的并行计算能力进行研究。通过计算7种不同网格数量的ZnO-MOCVD模型的沉积率,确定网格数量为408万时沉积率结果达到网格无关性。根据工程需要选取其中两种模型,设置并分析多种并行组合,得出网格数量为17万和408万的MOCVD腔体模型的最佳处理器核数分别为16和128,最大加速比分别可以达到9和45,验证了该软件在天河二号上并行处理的实用性,结果可为后续大规模计算提供参考。

摘要：半导体器件追求大功率和体积小型化的同时,半导体芯片的散热成为制约其可靠性和稳定性的重要因素,如果不能及时的将芯片产生的热量传导出去,会导致其性能下降,寿命缩短,甚至造成永久性破坏。设计的紫外LED水冷板散热模型,首先通过计算得出芯片温度的理论结果,再应用Fluent软件模拟分析水冷板芯片的温度场、板面温度和压降等重要参数,最后计算和仿真结果相互验证。结果表明:该水冷板模型设计合理,能够满足半导体芯片的降温要求,并且保证了芯片内部温度的均匀性,有利于半导体器件高效稳定的运行。