绝缘体上铌酸锂薄膜片上光子学器件的研究进展 被引量：9

1

作者 李庚霖 贾曰辰 陈峰‡ 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第15期243-258,共16页

铌酸锂晶体具有卓越的电光和非线性光学性质,一直以来都被认为是最有前景的集成光子学基质材料之一.也正是由于铌酸锂晶体多方面优良的光学性能,近年来新兴的铌酸锂薄膜技术在集成光子学的研究中受到了极大的关注.借助于先进的微纳加工... 铌酸锂晶体具有卓越的电光和非线性光学性质,一直以来都被认为是最有前景的集成光子学基质材料之一.也正是由于铌酸锂晶体多方面优良的光学性能,近年来新兴的铌酸锂薄膜技术在集成光子学的研究中受到了极大的关注.借助于先进的微纳加工技术,许多高性能的铌酸锂集成光子学器件已经得以实现.本文总结了几种微纳加工技术在基于铌酸锂薄膜的片上光子学器件制备中的应用,介绍了铌酸锂薄膜片上光子学器件的最新进展,并展望了其在集成光子学研究中的潜在应用. 展开更多

关键词 铌酸锂薄膜 微纳加工 非线性光学 集成光子学器件

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基于纳米光学等离子晶体的新型纳米光子学器件的发展

2

作者 盖洪峰 王佳 田芊 《光学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期666-672,共7页

通过设计合适的纳米表面等离子结构,纳米光学等离子晶体具有光场增强效应,能调控近场范围内的光场分布,可用来设计新型的纳米光子学器件。介绍了纳米光学等离子晶体的原理、结构特点、制作工艺和纳米光子学器件的设计方法,对纳米光学等... 通过设计合适的纳米表面等离子结构,纳米光学等离子晶体具有光场增强效应,能调控近场范围内的光场分布,可用来设计新型的纳米光子学器件。介绍了纳米光学等离子晶体的原理、结构特点、制作工艺和纳米光子学器件的设计方法,对纳米光学等离子晶体和普通光子晶体做了比较。归纳了纳米光学等离子晶体的物理机制、光学特征,描述并分析了波长选择性场增强效应和束流效应等。给出几种基于纳米光学等离子晶体的纳米光子学器件应用实例。 展开更多

关键词 纳米光学等离子晶体 纳米光子学器件 近场光学

原文传递

红外技术在电光学、光子学器件和传感器方面的应用

3

作者 A.R.JHA 顾聚兴 《红外》 CAS 2002年第9期47-47,共1页

红外技术、光子技术和电子光学技术的成熟为空间监视传感器、机载侦察传感器、遥控电子设备、房屋安全系统、秘密通信系统、电信系统、数据传输系统、红外对抗装置、导弹告警系统、红外激光治疗、空间遥感器、污染监测传感器、高分辨率... 红外技术、光子技术和电子光学技术的成熟为空间监视传感器、机载侦察传感器、遥控电子设备、房屋安全系统、秘密通信系统、电信系统、数据传输系统、红外对抗装置、导弹告警系统、红外激光治疗、空间遥感器、污染监测传感器、高分辨率成像传感器、多光谱机载传感器以及其他许多系统在商业、工业和军事等方面的应用开阔了道路。由于先进光子学。 展开更多

关键词 光子学器件 红外技术 电光学 传感器

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突破光学衍射极限,发展纳米光学和光子学材料及器件

4

作者 干福熹 《功能材料信息》 2010年第5期16-20,共5页

微电子学(Micro-electronics)已突破Moore定律,进入纳米电子学(Nano-electronics)时代。光子的传播速度(1012cm/s)比电子传播速度(109cm/s)快得多,纳米光学和光子学材料及器件的发展正是迎合这种快速和高密度信息技术的需求。先进的纳... 微电子学(Micro-electronics)已突破Moore定律,进入纳米电子学(Nano-electronics)时代。光子的传播速度(1012cm/s)比电子传播速度(109cm/s)快得多,纳米光学和光子学材料及器件的发展正是迎合这种快速和高密度信息技术的需求。先进的纳米光学和纳米光子学器件应该是快速、高分辨率和高集成的,形成各类光学和光子学芯片和盘片。先进的材料是突破各类功能芯片的关键。在各类电子学以及光学和光子学的纳米芯片和器件制造过程中,纳米刻蚀工艺是一个关键。与电子束、离子束和X射线刻蚀工艺相比较,光刻是一种易控制、大面积、高速度和低价格的制造工艺。目前,光刻分辨率受限于光的衍射极限,分辨率取决于Airy斑的大小,主要靠缩短光束的波长和增大物镜的数值孔径来提高,已接近可达到实用化纳米光刻的极限。突破光的衍射极限,在光的远场和近场应用超分辨率技术,是当前重要的前沿课题。发展用于光学超分辨率的各种功能材料以及新的刻录介质材料是这一新的重大创新技术的关键。 展开更多

关键词 光子学材料 光子学器件 纳米光学 衍射极限 超分辨率技术 Moore定律 光刻分辨率 微电子学

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秒激光双光子微纳加工技术及其在光子学微器件制备中的应用

5

作者 段宣明 《功能材料信息》 2007年第5期41-,共1页

飞秒激光可以与包括玻璃、陶瓷、半导体、金属、塑料、树脂等各类物质产生相互作用,其相互作用原理不同,加工方法也不同。利用非线性光学效应——双光子吸收的飞秒微纳加工技术是最独特也是最具有应用前景的微纳加工技术。利用显微物镜... 飞秒激光可以与包括玻璃、陶瓷、半导体、金属、塑料、树脂等各类物质产生相互作用,其相互作用原理不同,加工方法也不同。利用非线性光学效应——双光子吸收的飞秒微纳加工技术是最独特也是最具有应用前景的微纳加工技术。利用显微物镜将飞秒激光聚焦到加工介质时激光光强在焦点处呈三维空间分布,双光子吸收过程仅产生在具有足够激光强度的微小区域,通过控制激光光强可以调节双光子吸收的产生范围,在适当的激光强度时,可以突破光学衍射极限的限制,将双光子吸收过程控制到远小于激光波长甚至纳米尺度范围,从而达到进行纳米加工的目的。飞秒激光双光子微纳加工技术具有真三维、一次成型及高加工分辨率的特点,是三维微纳结构制备的理想工具之一。通过"理论计算-计算机辅助图形设计-微纳激光制造"这样一个简单的流程可以实现制备可设计的复杂三维微细结构,因此在光子学微器件、微机电系统等领域具有巨大的应用前景。最近几年双光子微细加工技术也已成功地应用到功能性光子学器件中。在制备基于光子晶体带隙原理的三维光子元器件及其立体集成方面,飞秒激光双光子方法具有无可比拟的优势。我们研究小组利用碳硅烷树状大分子修饰的激光染料与光聚合制备的光固化树脂,采用双光子聚合微加工技术制备了包含聚合物纳米线的微尺度谐振腔结构,并观察到荧光发射增强效应。上述结果为设计制备无反射镜、超低阈值或无阈值高分子激光微谐振腔展示了可能性。将在对双光子微加工技术基础与现状进行介绍的同时,结合我们近年来在双光子微加工技术及功能性光子学微器件研究领域所进行的研究工作,对上述领域的发展趋势进行评述。相关研究结果及最新进展将在会议进行详细介绍。 展开更多

关键词 飞秒激光双光子微加工 光子学器件 光子晶体 加工分辨率

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21世纪的光学——光子学

6

作者 张光寅 《科学》 1993年第5期7-9,3,共3页

光学向光子学的开拓是现代光学发展的主流方向。这一发展趋向十分类似于本世纪上半叶电学向电子学的开拓,同样将对今后科学技术的发展产生重大影响。传统的光学以经典的光频电磁波的传播特性为主要研究对象,而未去深究自然界中光学现象... 光学向光子学的开拓是现代光学发展的主流方向。这一发展趋向十分类似于本世纪上半叶电学向电子学的开拓,同样将对今后科学技术的发展产生重大影响。传统的光学以经典的光频电磁波的传播特性为主要研究对象,而未去深究自然界中光学现象的微观物理原因。 展开更多

关键词 光子学 光纤传播 光子学器件 光学

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光子学的发展对当代信息技术的影响 被引量：4

7

作者 干福熹 《中国科学院院刊》 1998年第4期268-271,共4页

文章介绍了光子学在通信、存储、信息处理和计算中的应用，论述了光子学的开拓对信息技术发展的深远影响，指出了从电子信息时代、光电子信息时代向光子信息时代发展的趋势。

关键词 光子学 信息技术 光子学器件 光通信 光存储

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铋烯材料生长控制及光电子器件应用研究进展

8

作者 詹燕燕 李冰雪 +7 位作者 闫昊 方铉 王登魁 房丹 楚学影 翟英娇 李金华 王晓华 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期339-353,共15页

石墨烯和其他二维材料凭借其自身独特的物理和化学性能,引起了科学和工程领域的广泛关注。探索新型二维材料体系并扩展其应用范围是研究人员的热点研究内容。其中,第五主族单元素二维烯(二维磷烯、二维砷烯、二维锑烯、二维铋烯)具有较... 石墨烯和其他二维材料凭借其自身独特的物理和化学性能,引起了科学和工程领域的广泛关注。探索新型二维材料体系并扩展其应用范围是研究人员的热点研究内容。其中,第五主族单元素二维烯(二维磷烯、二维砷烯、二维锑烯、二维铋烯)具有较窄的且可调节的能带宽度、高的载流子迁移率、良好的透光性和优异的光电子学性能,成为二维材料及其在光电子应用领域的新的研究对象。鉴于此方面,从基本物理结构、材料的制备方法和在光电子方面的应用深入分析二维铋烯的相关理论以及实验研究的工作进展。在材料的可控制备方面,重点围绕二维铋烯的电化学剥离法展开相应论述。最后讨论了二维铋烯在光电子学应用领域的现状,包括在超快光电子学器件的应用,并且对二维铋烯未来的发展进行了展望。 展开更多

关键词 铋烯 可控制备方法 电化学剥离法 超快光子学器件的应用

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化学所在亚波长尺度光子学调控方面取得系列进展

9

作者 新型 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2017年第12期243-244,共2页

受光学衍射极限的束缚,基于介质材料的光子学器件的尺寸都在几百纳米以上,制约了微型化光子器件集成密度的进一步提高,急需发展尺度在衍射极限以下的光学器件来进行光信息的传输与处理。表面等离子极化激元是一种存在于金属表面的特殊... 受光学衍射极限的束缚,基于介质材料的光子学器件的尺寸都在几百纳米以上,制约了微型化光子器件集成密度的进一步提高,急需发展尺度在衍射极限以下的光学器件来进行光信息的传输与处理。表面等离子极化激元是一种存在于金属表面的特殊电磁场形式,可将光限域在衍射极限以下传播,其在偏振状态、模式体积、色散特性等方面具有一系列独特的物理性质，有利于实现亚波长尺度下的器件集成。 展开更多

关键词 光子学器件 亚波长 调控 化学 衍射极限 集成密度 光学器件 表面等离子

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中国科大在高性能金刚石量子器件制备上取得重要进展

10

《超硬材料工程》 CAS 2022年第4期50-50,共1页

据中国科大网消息,中国科学技术大学中科院微观磁共振重点实验室杜江峰、王亚等人在金刚石量子器件制备方向取得重要进展,发展了一种全新的基于自对准的光子学器件制备加工技术,可将氮-空位色心这一原子级量子传感器以纳米级精度加工到... 据中国科大网消息,中国科学技术大学中科院微观磁共振重点实验室杜江峰、王亚等人在金刚石量子器件制备方向取得重要进展,发展了一种全新的基于自对准的光子学器件制备加工技术,可将氮-空位色心这一原子级量子传感器以纳米级精度加工到金刚石器件最佳工作位置,实现接近最优光学探测性能的量子传感器阵列。 展开更多

关键词 中国科大 色心 传感器阵列 中国科学技术大学 重点实验室 原子级 光学探测 光子学器件

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液晶光子学研究进展 被引量：5

11

作者 陆延青 《光学与光电技术》 2017年第1期9-12,共4页

当前液晶显示已随处可见,然而,液晶的非显示应用同样有着巨大的市场潜力。曾在液晶的光通信器件研制方面有较长期的积累,近年来,进一步致力于将液晶应用于不同波段(可见-近红外-太赫兹)的光场调控。提出了一种利用液晶光控图案化取向实... 当前液晶显示已随处可见,然而,液晶的非显示应用同样有着巨大的市场潜力。曾在液晶的光通信器件研制方面有较长期的积累,近年来,进一步致力于将液晶应用于不同波段(可见-近红外-太赫兹)的光场调控。提出了一种利用液晶光控图案化取向实现光场产生、调制和变换的技术,研制了一套基于数字微镜阵列(DMD)的微区液晶光取向系统。基于此系统,制备了系列不同液晶模式、不同参数的液晶取向微结构,并对其衍射特性进行了研究,实现了对涡旋光、艾里光、矢量光等复杂光场的动态变换和调控。该工作可在新型光镊,轨道角动量复用光通信,甚至在量子信息处理中得到应用。 展开更多

关键词 液晶 液晶显示 液晶光取向 光子学器件

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基于几何曲面结构的金属狭缝阵列透镜研究

12

作者 石志祥 赵宝群 +1 位作者 廖薇 朱巧芬 《影像科学与光化学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期111-115,共5页

金属狭缝阵列透镜是一种通过激发和操控表面等离子体激元,突破衍射极限,实现光束调控的纳米光子器件。如何快速、高效地设计具有一定功能的金属狭缝阵列,并且在不影响器件功能的前提下,增大狭缝尺寸,使器件便于加工,是该类器件走向实际... 金属狭缝阵列透镜是一种通过激发和操控表面等离子体激元,突破衍射极限,实现光束调控的纳米光子器件。如何快速、高效地设计具有一定功能的金属狭缝阵列,并且在不影响器件功能的前提下,增大狭缝尺寸,使器件便于加工,是该类器件走向实际应用的关键问题。本文提出一种可以实现光束调控的新的金属狭缝阵列透镜的设计方法,将金属狭缝阵列作成几何曲面结构,可快速、高效地设计透镜,实现光束的调控作用。该方法设计的透镜,金属狭缝尺寸在80nm,便于设计之后的加工制备,将加速纳米光子器件的实用化。 展开更多

关键词 表面等离子体激元 近场光学 纳米光子学器件 亚波长金属结构

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聚合物纳米光子器件

13

作者 李宝军 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2009年第2期31-31,共1页

控制光信号在亚波长或纳米尺度的波导中传输对实现超紧凑的光子学器件和高密集的集成光路十分重要．因为它代表着集成光学向集成纳米光子学的迈进。人们已用光刻技术制作出基于金属材料的表面等离子体纳米波导、基于平面介质材料的纳米... 控制光信号在亚波长或纳米尺度的波导中传输对实现超紧凑的光子学器件和高密集的集成光路十分重要．因为它代表着集成光学向集成纳米光子学的迈进。人们已用光刻技术制作出基于金属材料的表面等离子体纳米波导、基于平面介质材料的纳米光子线波导、光子晶体波导等，也通过自组装等方法或技术制作出基于半导体材料或有机聚合物材料的纳米结构等。 展开更多

关键词 纳米光子学 聚合物材料 光子器件 光子晶体波导 表面等离子体 集成光学 光刻技术 光子学器件

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基于金属表面等离子激元控制光束的新进展 被引量：6

14

作者 王庆艳 王佳 张书练 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期163-171,174,共10页

表面等离子激元(Surface plasmon polaritons,SPPs)是一种在金属-介质界面上激发并耦合电荷密度起伏的电磁振荡,具有近场增强、表面受限、短波长等特性,在纳米光子学的研究中扮演着重要角色。近年来表面等离子光学和基于SPPs的纳米光子... 表面等离子激元(Surface plasmon polaritons,SPPs)是一种在金属-介质界面上激发并耦合电荷密度起伏的电磁振荡,具有近场增强、表面受限、短波长等特性,在纳米光子学的研究中扮演着重要角色。近年来表面等离子光学和基于SPPs的纳米光子器件的研究引起了国际上科学家们的广泛关注。讨论了SPPs的基本原理和在亚波长结构下的光学特性,介绍了基于亚波长金属结构的表面等离子激元在空间光束准直与聚焦、平面内光束聚焦与传导和在近场纳米光束的控制等方面的研究情况,以及在纳米光子学器件中的潜在应用。 展开更多

关键词 近场光学 纳米光子学器件 表面等离子 亚波长金属结构

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二次光热法制备银纳米结构复合材料

15

作者 刘陈晨 张桂菊 《中国科技信息》 2017年第8期89-90,共2页

利用二次紫外曝光及热处理的方法,制备了硅酸盐玻璃基银纳米结构掺杂复合材料。利用扫描电镜、紫外-可见分光光度计等测试手段研究了制备过程中样品的颜色、样品形貌和透射光谱等变化情况。实验结果表明,经处理后样品由透明无色变为透... 利用二次紫外曝光及热处理的方法,制备了硅酸盐玻璃基银纳米结构掺杂复合材料。利用扫描电镜、紫外-可见分光光度计等测试手段研究了制备过程中样品的颜色、样品形貌和透射光谱等变化情况。实验结果表明,经处理后样品由透明无色变为透明黄色,可见光波段透过率达到90%,在420 nm处出现银粒子体共振吸收特征峰,内部有大量分布均匀、直径约为300 nm的银纳米颗粒生成。所制备的玻璃基银掺杂复合材料为新型光子学器件的研究和制备提供了有利的方法和手段。 展开更多

关键词 结构复合材料 银纳米颗粒 制备过程 纳米结构 紫外-可见分光光度计 热法 可见光波段 光子学器件

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制备超平滑金属表面的新方法

16

《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期55-55,共1页

随着信息化时代需求的不断提出，人们迫切需要速度更高、体积更小的信息处理系统，光子学器件在尺度上突破衍射极限的限制成为亟待解决的关键问题。近年来，随着对表面等离激元（surface plasmon polaritons，SPP）的深入研究，人们发... 随着信息化时代需求的不断提出，人们迫切需要速度更高、体积更小的信息处理系统，光子学器件在尺度上突破衍射极限的限制成为亟待解决的关键问题。近年来，随着对表面等离激元（surface plasmon polaritons，SPP）的深入研究，人们发现利用对SPP的操控可以实现亚波长光子学器件和集成，有望带来新一代信息技术微型化和光子集成的革命性突破。金属表面的粗糙度对SPP的传输损耗和金属纳米结构的光学性能有着极大的影响，实现表面超平滑的金属纳米结构的制备对纳米结构中SPP的特性研究和实现基于SPP的纳米光予学器件有着重要的意义。 展开更多

关键词 金属表面 平滑 制备 光子学器件 纳米结构 信息处理系统 表面等离激元 光子集成

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制备超平滑金属表面的新方法

17

《中国材料进展》 CAS CSCD 2010年第9期53-53,共1页

关键词 金属表面 光子学器件 平滑 制备 信息处理系统 表面等离激元 光子集成 信息化时代

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化学所在低维有机光子学方面实现激子极化激元的传输与谐振

18

《中国科学院院刊》 2011年第4期467-468,共2页

中科院化学所光化学院重点实验室的科研人员最近在前期工作的基础上，制备了三重态敏化剂均匀掺杂的有机纳米波导材料，通过激子极化激元传播过程中的双向能量转移，实现了稳定白光耦合输出的光波导器件。该工作证实了有机低维材料的波... 中科院化学所光化学院重点实验室的科研人员最近在前期工作的基础上，制备了三重态敏化剂均匀掺杂的有机纳米波导材料，通过激子极化激元传播过程中的双向能量转移，实现了稳定白光耦合输出的光波导器件。该工作证实了有机低维材料的波导过程中存在Frenkel激子与光子的耦合，为实现基于激子极化激元的有机光子学器件奠定了基础。 展开更多

关键词 中科院化学所光化学院重点实验室 光子学器件 极化激元 低维材料 激子 谐振 传输 波导材料

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化学所利用激子-表面等离激元耦合效应实现光子信号操纵

19

《中国科学院院刊》 2013年第4期539-540,共2页

光子学器件具有电子学器件无法比拟的高速、高带宽和低能耗等优点，在光信息处理和光子学计算中扮演着非常重要的角色。中科院化学所光化学院重点实验室在前期工作的基础上，利用定点外延生长的方法制备出有机／金属纳米线异质结，通过... 光子学器件具有电子学器件无法比拟的高速、高带宽和低能耗等优点，在光信息处理和光子学计算中扮演着非常重要的角色。中科院化学所光化学院重点实验室在前期工作的基础上，利用定点外延生长的方法制备出有机／金属纳米线异质结，通过有机单晶纳米线中的激子极化激元（EPs）与银纳米线中的SPP的强耦合作用有效地提高了SPP的激发效率。 展开更多

关键词 中科院化学所光化学院重点实验室 光子学器件 表面等离激元 耦合效应 激子 金属纳米线 操纵 信号

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光交换和波长选择交换模块

20

《电脑与电信》 2014年第12期19-19,共1页

1、技术领域和应用产业 低成本高速度超密集型光子学器件与模块可应用于： （1）可恢复型光网络通信系统；

关键词 交换模块 波长选择 光交换 网络通信系统 光子学器件 密集型 高速度 低成本

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