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一种宽带低损耗二维"T"形超材料设计
摘要： 本文设计、制备并测量了一种具有中心对称"T"形单元的新型二维（2D）超材料结构。该超材料由FR4基板单面蚀刻的2×2阵列（尺寸4.3 mm×4.3 mm）构成。仿真与实测表明：该新型超材料在20.16-37.47 GHz频段呈现双负特性，绝对带宽达17.31 GHz，相对带宽为60.07%，单元损耗仅0.16 dB，二维尺寸仅为0.07λ0。其双负工作频段覆盖K波段与Ka波段，可广泛应用于卫星通信及宽带数字传输领域。
关键词： 中心对称"T"形，二维结构，低损耗，宽频带
更新于2025-09-23 15:22:29
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[2018年IEEE国际超声研讨会(IUS) - 日本神户 (2018.10.22-2018.10.25)] 2018年IEEE国际超声研讨会(IUS) - 基于SiN/LiNbO?/Si的低损耗、高频大耦合SH-SAW谐振器
摘要： 本研究展示了基于SiN/LN/Si的低损耗、高频且大耦合系数声表面波谐振器。通过将高速硅衬底与亚波长厚度的铌酸锂层键合，水平剪切模式声表面波谐振器不再与衬底中的体波模式耦合，有效消除了泄漏分量。由于传播损耗不再是切割角度选择的主要考量因素，可采用超大切割角度来实现高耦合系数（κ2）。通过精心设计SiN/LN/Si结构，实现了具有低损耗的高频大κ2声表面波谐振器。所制备的声表面波谐振器对当前及下一代前端系统展现出巨大应用潜力。
关键词： SiN/LN/Si结构，大耦合系数，高频，低损耗，声表面波谐振器
更新于2025-09-23 15:22:29
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低损耗大V数多模波导激光器中横向空间烧孔单模运行的通用输出特性
摘要： 我们研究了低损耗大V数平面波导激光器中单模运行的性能极限，其中横向空间烧孔是横向模式竞争的主导机制。通过引入归一化变量，我们建立了一个简单的半解析模型来描述高阶模式出现前单模发射的普适输出特性，该模型可轻松推广至广泛的激光器结构参数范围。利用精确数值解验证了我们的模型，其适用性超越了低损耗近似条件。分析确立了基模与一阶高阶模式之间损耗比的最小准则，以实现稳健的单模运行。该准则远弱于基于纯波传播理论的常规认知，我们将其归因于谐振腔增强效应。这一普适结论可通过去归一化处理，建立任意模态损耗比下多模激光器中单模提取效率与最佳输出耦合之间的关系，适用于宽范围的单程非饱和增益和损耗条件。
关键词： 单模运行、横向空间烧孔、多模波导激光器、大V数、低损耗
更新于2025-09-23 15:19:57
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硅基光学波导中化学梯度的半定量原子力显微镜-红外光谱分析
摘要： 硅基光学波导中的交叉损耗与波导折射率梯度的大小和空间分布范围相关。当加工条件改变时，即使配方保持不变，折射率梯度也可能发生显著变化。要控制折射率梯度，就需要调控芯层和包层中小分子的浓度。若要深入理解小分子迁移如何导致交叉损耗变化，就需要具备在小尺度范围内检测化学功能团的能力，而原子力显微镜-红外光谱联用技术（AFM-IR）恰好适用于此。本研究首先通过分析模型双层堆叠结构的AFM-IR光谱，探究芯层和包层受热引发的小分子迁移现象。随后将这些模型研究结果应用于光刻图案化波导结构，在此构建了交叉损耗数值与芯层/包层中C-H、O-H功能团浓度之间的构效关系。结果表明：小分子蒸发与迁移是相互竞争的过程，需要对其实施协同控制才能实现交叉损耗最小化。
关键词： 迁移、硅树脂、低损耗、光刻图案化、PTIR、波导
更新于2025-09-23 15:19:57
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激光晶化的低损耗多晶硅波导
摘要： 我们报道了通过激光晶化法制备低损耗、低温沉积的多晶硅波导。该工艺涉及对非晶硅薄膜进行预构图，以在晶化阶段限制热能扩散，从而控制晶粒生长并减少向周围介质的热传递，使其与CMOS工艺兼容。微拉曼光谱、Secco蚀刻和X射线衍射测量显示，加工后的波导具有高结晶质量，并形成了毫米级长晶粒。实测光学损耗低至5.3 dB/cm，表明其适用于高密度集成电路的开发。
关键词： CMOS集成、低损耗、激光晶化、多晶硅波导、光损耗
更新于2025-09-19 17:13:59
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基于W波段间隙波导的3D打印改进型巴特勒矩阵在单脉冲雷达中的应用
摘要： 本文介绍了采用增材制造技术在W波段槽隙波导中设计并制作的一种低损耗、轻量化且低成本的新型改进型巴特勒矩阵。文中展示了构成该改进型巴特勒矩阵各元件的设计、仿真与测量结果。所提出的改进型巴特勒矩阵采用非对称结构，旨在与径向天线便捷集成，从而为窄带雷达应用同时获取和波束与差波束方向图。改进型巴特勒矩阵各独立组件的实测结果与仿真高度吻合。对于完整的改进型巴特勒矩阵，在94 GHz中心频率处，和端口与差端口的?20 dB带宽达到0.7%。幅度与相位不平衡度分别低于1.5 dB和20°。该窄带宽源于设计非对称性导致的输入输出端口长度差异。改进型巴特勒矩阵的总损耗低于1 dB。
关键词： 低调，分销网络，增材制造，巴特勒矩阵，低成本，W波段，点对点通信，低重量，槽隙波导（GGW），雷达，低损耗，单脉冲，太空碎片
更新于2025-09-16 10:30:52
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基于耦合介质谐振器的电磁波传输线研究
摘要： 采用改进的圆柱形介质谐振器在微波波段研究了金属纳米粒子链构成的光学波导模拟结构。与球形纳米粒子中的等离子体振荡类似，该介质谐振器的两个最低共振模式分别对应偶极和四极振荡模式。研究表明：当利用四极振荡模式的共振特性构建通带时，由七个谐振器组成的波导展现出优异的频率选择性并具有较低损耗。该波导在弯曲90°时特性几乎保持不变，且传播能量主要局域区域的横截面尺寸仅为电磁波长的五分之一——这与基于纳米粒子等离子体振荡的光学波导特性相当。
关键词： 偶极和四极振荡模式、频率选择性特性、电磁波、介质谐振器、传输线、低损耗、纳米粒子、光波导、微波波段
更新于2025-09-16 10:30:52
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[IEEE 2019欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 用于太赫兹频段的低损耗悬浮硅波导与光子晶体
摘要： 太赫兹集成光子电路在诸多领域具有广泛应用。近年来，我们正见证着太赫兹波应用的空前发展，例如污染物识别、安全成像、高速数据传输、太空有机分子探测等。然而这些系统大多仍依赖体积庞大、基于自由空间的实现方式，需要配备高功耗的笨重太赫兹源与探测器?？⒌退鸷牡男酒短兆燃晒庾悠教ú⒃銮磕芰吭际芰Γ型灾嵘庑┘际醯男阅?成本比。迄今为止，由于芯片内波导损耗严重且需要复杂工艺制造[1][2]，关于毫米波与太赫兹集成电路的报道仍寥寥无几。本研究展示了针对太赫兹频段毫米尺度低损耗低成本悬空硅波导技术的实验成果：具体包括不同长度波导的损耗测量数据，以及通过在悬空波导中刻蚀一维晶体获得集成谐振腔的初步成果。这些结果表明该新型技术平台在集成太赫兹传感与光谱应用中具有卓越的适用性与可行性。
关键词： 光子晶体、集成光子电路、硅波导、太赫兹、低损耗
更新于2025-09-16 10:30:52
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低损耗宽带同轴线到充气基片集成波导的过渡结构
摘要： 本文首次提出了一种低损耗、宽带同轴线到充气基片集成波导（AFSIW）的过渡结构。该过渡结构采用三层介质基板制作：同轴线内导体连接下层基板的金属层，外导体连接上层基板的金属层。通过在传输线末端采用锥形渐变结构，实现了更优的阻抗匹配和更宽的匹配带宽。在以往报道的AFSIW器件中，需要多个过渡结构将同轴线的横电磁模转换为AFSIW结构的TE10模。本方案通过该新型过渡结构消除了这些额外过渡环节，从而减小了器件尺寸和损耗。为验证性能，制作了背靠背同轴线-AFSIW过渡原型并在整个C波段进行了测试，仿真与实测结果吻合良好。该过渡结构在4-8GHz频段实测插入损耗为0.55±0.5dB（过渡部分0.28±0.25dB），回波损耗优于-11dB。
关键词： 同轴线、过渡结构、空气填充基片集成波导、宽带、低损耗
更新于2025-09-12 10:27:22
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[IEEE 2019年第44届国际红外、毫米波及太赫兹波会议(IRMMW-THz) - 法国巴黎 (2019.9.1-2019.9.6)] 2019年第44届国际红外、毫米波及太赫兹波会议(IRMMW-THz) - 从空气包层到有效介质包层介质波导的演变
摘要： 高性能太赫兹系统需要具有低损耗、低色散和宽带宽的集成导波结构。本研究提出了一种在单块高阻硅片上制造的基于有效介质包层的太赫兹波导。该有效介质通过以亚波长周期规律性穿孔硅片实现。对于TE1模式，在220 GHz至330 GHz的工作频段内，模拟平均衰减系数约为0.05 dB/cm。
关键词： 低损耗、太赫兹波导、低色散、有效介质包层波导、宽带宽
更新于2025-09-12 10:27:22