摘要：二维材料图形化是实现器件规模化制备的有效途径,也是目前材料、物理和化学等学科的研究热点。基于此,该文设计了二维WSe_(2)化合物晶体图形化构筑的多学科交叉综合性实验,利用金属材料的诱导作用,采用化学气相沉积法,在SiO;/Si衬底上构筑了有序的WSe_(2)晶体阵列。扫描电子显微镜观测发现WSe_(2)晶体围绕着金属点生长,并形成了有序二维晶体图形;透射电子显微镜和拉曼光谱进一步确证了WSe_(2)晶体的高质量合成。该综合性设计性实验能有效打破学科壁垒,拓展学生的实验技能范围,培养学生的创新思维和科研能力。

摘要：用传输矩阵方法研究了由两种单负材料构成的光子晶体异质结构的透射特性.结果表明,当异质结构具有零有效折射率时,由于迅衰场表面模共振耦合,在异质结构双周期光子晶体的每一个分界面上都会出现隧穿模.零有效折射率隧穿模不受入射角、电磁波偏振态、结构周期数和晶格常数标度等因素影响,并且具有零相位延迟,这一特性可用来设计零相位延迟全向多通道滤波器件.而位于中心两侧的隧穿模随入射角、结构周期数和晶格常数标度的减小都统一由中心向两侧移动.

摘要：基于光子晶体非线性Kerr效应设计了一种结构简单的任意比能量输出光分束器,通过控制抽运光的强度来控制端口能量输出比.该结构还可以实现控制光传输的动态开关作用,并且具有插入损耗低、无串扰、信号光的开/关两个状态下的透射率相差非常大的特点,因此该光开关具有很高的开关比.

摘要：将两光子晶体单模波导平行、邻近放置构成一个光子晶体波导耦合结构.根据耦合和解耦合理论,设计了一种新型的高效异质结构四波长波分复用器.应用时域有限差分法模拟了该器件的效率,并通过改变一排介质柱的折射率,实现了较高的透射率.进一步发现在入射口处添加三对介质柱,可以有效地降低系统的反射,实现了四个波长的高效传输,四个波长的透射率均超过了90%.该器件不仅具有较高的透射率,而且其尺寸仅为36μm×17μm,在未来的光子集成回路中具有潜在的应用价值.

摘要：非卡诺制冷机是由两个多方过程和两个绝热过程组成。假设传热过程服从牛顿传热规律,推导出制冷机的制冷率和制冷系数的表达式,得到制冷率与制冷系数之间满足的特征曲线。通过数值模拟研究在最大品质因子下制冷机的制冷系数。分析在长时间和短时间热接触条件下制冷系数的优化值,并与经典的Curzon-Ahlborn(CA)制冷系数进行比较。结果表明,在长时间热接触极限下,高低温热接触过程中工质的热容之比λ=1时,优化制冷系数为CA制冷系数;λ1时,优化制冷系数大于CA制冷系数。而在短时间极限下,在λ=1时,优化制冷系数大于CA制冷系数。在所有情形下,优化制冷系数随着热容比λ的增大而增大。这个模型可以应用到Otto、Joule-Brayton、Dissel和Atlinson热力学循环,这可以为设计实际的制冷机提供指导。

摘要：大角度倾斜入射时,光学薄膜表现出强烈的偏振效应。入射光S分量和P分量的反射率和透射率曲线,以及反射或透射引起的两个分量的相位变化都不再相同,彼此有一定的偏振分离。通过对产生偏振效应内在原因的分析,采用一个在近红外波段对于45°倾斜入射光的S分量和P分量等效导纳非常接近的膜系结构,结合单纯形法优化算法,设计得到一个1 500～1 600nm范围内反射率都是50%的近红外消偏振分光膜。结果显示,在45°入射时,S分量和P分量的反射率曲线偏振分离小,反射和透射引起的相位变化也控制在很小范围。

摘要：为了适应大测试区的相位物体的测试研究和控制光学系统的成本,设计出双光收缩式径向剪切干涉光学系统。通过实验得到干涉条纹,用CCD摄入计算机,经Matlab编制傅里叶变换、相位去包裹和其他数值计算程序,解调干涉条纹的相位,计算出温度扰动产生的波面畸变量,它等于折射率变化引起的相位偏移值,用轴对称气体温度场重建方法,再现了气体温度场一个层面上的温度分布。实验结果与铜康铜微型热电偶单点测温相比较,两者相差不大。实验表明该系统具有较高的精度和测试灵敏度,适于环境温差较小的相位物体热物理量的测量。

摘要：光分束器是片上集成光子芯片的一个重要组成部分,常规分束多以T型、Y型、树型输出为主,往往分束角度和分束效率不能兼顾,难以同时实现高效和大角度的分束.本文在移动渐近算法基础上,结合材料插值与有限元法,形成了一种计算速度更快、容量更小的适应于微纳光子器件设计的新智能算法,成功地设计出一尺寸为1μm×2μm的大角度偏转分束器,实现了光束180°直线分离,分束比近似1∶1,总效率达90%以上.相比同样尺寸的几种常规分束器,该分束器的效率高出近1倍甚至更高.本智能算法还适用于光偏振分光、路由器、光隔离器等多种无源光子器件的设计,为高密度片上集成微纳光子器件的设计提供了一种思路和借鉴.

摘要：ＢＩＧ是一个积木式窗口应用软件开发环境。本文介绍该开发环境的系统结构，并说明了该开发环境下积木式窗口应用软件的设计方法。最后给出了一个利用ＢＩＧ的人工神经网络模拟软件设计实例。

摘要：研究及分析了光波在分束结构中的传播行为和特性,发现当增大波导邻近两侧空气孔半径时,能形成完全光子禁带范围内某一频率光波单一偏振态的传播,基于此原理提出了一种全新结构的偏振光分束器,计算与模拟结构表明,该结构可以实现TE模与TM模高效大角度分离.器件尺寸不超过17.6μm×9.8μm,在集成光回路中无疑有着很大的应用潜力.