- 标题
- 摘要
- 关键词
- 实验方案
- 产品
-
基于光驱动空气塞的双功能光流控平台
摘要： 基于流体-流体界面的光学系统正受到广泛关注，因其相比固态光学元件具有动态可调、可重构和自修复等附加优势，且制备工艺更为简单。此外，该技术兼具成本效益与微型化便利性，为便携式光学及光流体器件的实现开辟了潜在途径。然而，开发具备远程控制多功能特性的单一光流体器件仍是一项挑战。我们展示了一种光流体多功能策略，该器件既能作为光学开关运行，亦可充当可调谐液体透镜。其原理基于对微通道内水介质中受限空气柱的光控体积变化调控：作为光学开关时，空气柱体积变化通过调制全内反射实现功能，仅需0.2°C温差即可达成亚秒级切换（0.6±0.1秒）；作为液体透镜时，空气柱尺寸变化作为执行器调控液体弯月面形态——加热或冷却分别形成凸透镜与凹透镜，0.1-0.7°C温差即可实现焦距调谐。该方案具有结构简单、成本低廉、非接触操作且可在室温运行的特点。
关键词： 光学开关，全内反射，液体透镜
更新于2025-09-23 15:23:52
-
金属包覆波导结构中空间和角向古斯-汉欣位移的相干调控
摘要： 提出了一种由相干原子介质背衬的金属包覆波导，以实现可调谐的巨型空间和角向古斯-汉欣（GH）位移。当波导模式被共振激发时，通过适当厚度的金属层，横磁偏振和横电偏振光束可同时产生大GH位移。反射系数在共振角附近的相位变化和凹陷斜率与系统内部阻尼密切相关，而该阻尼取决于介质的吸收特性。基于量子相干效应，通过调节原子系统参数可大幅增强空间和角向位移。通过介质吸收的相干控制，横向位移还可在正负方向间切换。此外，导模共振角对折射率的依赖性使得GH位移峰值位置可调。该方案为操控空间和角向GH位移提供了更大灵活性，在光开关、光束转向等领域具有潜在应用价值。
关键词： 光学开关、相干原子介质、量子相干效应、光束转向、古斯-汉欣位移、金属包覆波导
更新于2025-09-23 15:21:01
-
基于Ge2Sb2Te5相变材料的全介质超表面近红外开关
摘要： 本文提出了一种用于近红外（NIR）波段多尺度应用的超表面。研究详细分析了一种偏振不敏感、单层可重构的卍字型近红外开关超表面。该超表面以锗锑碲（Ge2Sb2Te5）相变材料为核心，在1.8微米至2.2微米波长范围内实现近红外开关功能。其结构由玻璃基底上的图案化Ge2Sb2Te5薄膜构成，属于全介质超构材料。实验测得该超表面具有高达150的开关对比度（即最大与最小透射率之比）。不同偏振态的光入射均不影响其开关特性，使其成为开发先进可调谐集成光子器件的理想候选方案。
关键词： 光学开关、相变材料、环形偶极共振、超表面
更新于2025-09-23 15:19:57
-
光化学衍生的等离激元半导体纳米晶体作为超快光子学的光学开关
摘要： 在近红外波段建立具有大光学非线性的新型光子材料，对超快光学科学与器件具有重要意义。本文开发了一种简便的光化学方法，在环境条件下制备出具有高化学稳定性和强抗氧化性的辉铜矿型CuS等离激元纳米晶（NCs）。光化学合成的CuS NCs因局域表面等离激元共振效应（LSPR）在可见至近红外光学范围呈现强吸收特性。我们进一步证实该材料具有优异的可饱和吸收特性，其调制深度大且损伤阈值高。以CuS作为光开关，成功实现了工作在通信波段、信噪比超过70 dB、脉宽为1.57 ps的高稳定性锁模脉冲激光器。结果表明，这种光化学方法是制备等离激元纳米晶的有效技术，可发展为可见至近红外波段超快光子器件的优秀候选材料。
关键词： 光学开关、硫化铜纳米晶体、光化学合成、超快光子学、等离子体半导体纳米晶体
更新于2025-09-23 15:19:57
-
全光超快石墨烯-光子晶体开关
摘要： 本文提出了一种基于石墨烯谐振环的全光光子晶体开关。该结构由15×15根硅棒构成基本晶格，随后在两波导间设置包含9根粗硅棒和24根石墨烯-二氧化硅棒的谐振环?；分行囊?×3晶格形式排列半径为0.41a的粗硅棒，外围环绕半径0.2a的石墨烯-二氧化硅棒——这些由单层石墨烯与二氧化硅圆盘间隔构成的复合棒材。该结构总尺寸约70平方微米，较同类研究更为紧凑。此外，其上升/下降时间分别达到0.3皮秒和0.4皮秒（优于现有报道），逻辑1与0电平差值构成的对比度高达82%。优异的开关性能、微型化结构、超快响应特性及高对比度，使该开关适用于光子集成电路。
关键词： 光学开关、光子晶体、石墨烯、光子带隙、克尔效应
更新于2025-09-12 10:27:22
-
方位角调制线性相位光栅：在不同衍射级次上生成具有可控强度分配的多样化径向地毯光束
摘要： 衍射光栅是重要的光学元件，在光谱学等众多光学领域均有应用。衍射光栅是一种周期性结构，能将入射光束分裂并衍射成多个沿不同方向传播的光束，这些衍射光束通常称为衍射级次。衍射级次的方向取决于光栅周期和入射光束波长，因此光栅可作为色散元件使用。在传统光栅对平面波的衍射中，衍射光束强度随衍射级次升高而递减。本文介绍一种新型光栅：当平面波入射时，其特定高阶衍射光束的强度可高于低阶衍射光束。我们通过在线性相位光栅（具有正弦型轮廓）的透射函数参数中添加方位角周期性依赖关系来构建这类光栅，称之为方位角调制线性相位光栅（AMLPG）。本研究除介绍AMLPG外，还展示了如何在其不同衍射级次上生成强度可控分配的径向地毯光束。径向地毯光束产生于平面波经径向相位光栅衍射的过程。研究表明：当宿主线性相位光栅的相位振幅取特定值时，某个衍射级次占主导地位；随着相位振幅增大，强度分配会向高阶级次偏移。本文同时呈现了理论分析和实验结果。与径向相位光栅的平面波衍射相比，AMLPG能产生高对比度衍射图样，并在宿主线性相位光栅的不同衍射级次上呈现多样化的径向地毯光束。我们明确了不同衍射级次上生成图样的特征差异。这种具有可控强度分配的新型衍射光栅在光学开关等众多光学领域具有广泛应用前景。研究表明，基于AMLPG的径向地毯光束可被设计成具有片状辐条结构，这一特性使其有望应用于光片显微技术。此外，本文还详细分析了空间光调制器二维结构与AMLPG衍射图样相乘的效应，相关理论均通过实验验证。
关键词： 径向地毯光束、衍射光栅、光学开关、光片显微镜、方位角调制线性相位光栅
更新于2025-09-11 14:15:04
-
[IEEE 2018年亚洲通信与光子学会议(ACP) - 杭州 (2018.10.26-2018.10.29)] 2018年亚洲通信与光子学会议(ACP) - 基于胶体量子点包覆微光纤的全光相位调制器与开关
摘要： 我们提出了一种基于胶体量子点包覆微光纤的全光移相器与开关，实现了高达5.95π的相移量，且泵浦控制的光开关具有13分贝的消光比。
关键词： 光学开关、光学移相器、胶体量子点
更新于2025-09-11 14:15:04
-
在四能级N型原子系统中从EIT切换到EIA
摘要： 我们采用密度矩阵理论研究了87Rb原子四能级N型系统的光学特性。电磁诱导透明与电磁诱导吸收（EIA）是两种被广泛研究的双光子相干现象。EIA可通过原子能级间的相干转移和布居数转移实现观测。运动原子在共振频率处会呈现窄带吸收。增强的透射与吸收分别导致亚光速与超光速光传播。研究发现N型系统中的第三束场会引起透射向吸收的转变。我们还讨论了耦合场强度对群折射率的影响。
关键词： N型系统，光学开关，电磁感应吸收，电磁感应透明
更新于2025-09-10 09:29:36
-
末端n-烷基羧酸链长度对手性乳酸衍生物自组装及光敏性能的影响
摘要： 已合成并研究了一系列新型光敏偶氮材料，该材料含有手性烷基乳酸酯基团及邻近偶氮基团的末端正构烷基羧酸酯单元。通过系统改变正构烷基羧酸酯链长度，探究了分子结构对自组装行为的影响。研究了两类分子手性部分分别含己基和十二烷基链的材料体系。结果表明，两类烷基链的长度均会显著影响介晶行为，但各自对手性/非手性链调控介晶性能的作用机制不同。除最长链化合物外，所有研究对象均呈现手性倾斜铁电SmC*相?；谀┒送榛醋楹希赟mC*相降温过程中还检测到手性向列相、正交SmA*相及扭曲晶界SmA*相等相态。分子核芯的光敏N=N官能团可通过紫外光照进一步调控材料性能。通过核磁共振（主要研究溶液体系）及更重要的体相样品介晶态研究，揭示了偶氮基团E-Z光异构化过程及其热回复异构化行为。我们报道了紫外诱导的手性介晶相（向列相与近晶相）直接等温转变为各向同性相的现象，以及有序液体恢复时介晶相织构的差异特征。
关键词： E-Z异构化、铁电相、光敏液晶、偶氮基团、手性液晶、核磁共振波谱、光学开关
更新于2025-09-09 09:28:46
-
具有磁耦合的增强型光机械诱导透明现象
摘要： 光机械诱导透明是一种源于光机械系统中激发路径干涉而产生的诱导透明现象，可用于实现高速光开关和精密测量。由于光机械相互作用的内在特性，光机械诱导透明只能在强泵浦场下观察到。然而，光机械诱导透明在纳米光子学中的应用需要低泵浦功率和良好的可控性。因此，利用现有实验参数降低泵浦功率并提高光机械诱导透明的可控性至关重要。本工作提出通过引入磁力耦合实现低功率光机械诱导透明的可行方法。研究表明，磁耦合能显著降低泵浦阈值，可实现具有超低泵浦阈值和理想可控性的光机械诱导透明。与结合压电材料的光机械系统相比，磁力耦合光机械系统可能是光学信息处理的更优选择。
关键词： 光机械诱导透明、低功耗、光学开关、精密测量、磁耦合
更新于2025-09-09 09:28:46