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一维反PT对称环形光波导网络中电磁波的特殊传播特性
摘要: 本文设计了一种一维反宇称-时间对称环形光波导网络(1D APTSPROWN)。通过三材料网络方程和广义Floquet-Bloch定理研究其光子模式分布,观测到弱与强极值自发反宇称-时间对称破缺点(WBPs和SBPs)。利用三材料网络方程和广义本征函数法获得传输谱,发现该网络在SBP附近产生超强透射,在WBPs和SBPs附近呈现超弱透射,最大与最小透射率分别达4.08×1012和7.08×10??2量级,其中最大透射率与现有最优报道结果同数量级。这不仅源于一维反宇称-时间对称网络产生的光子模式耦合共振与反共振效应,更因正负折射率实部材料构成的网络具有双重相位效应,导致同类光子模式同时出现共振与反共振。研究表明反宇称-时间对称与宇称-时间对称光波导网络存在本质差异,深化了对这两类结构的认知。该工作为单光子发射器、光放大器及高效光学节能器件设计提供了新思路。
关键词: 超材料、波导、光学材料
更新于2025-09-23 15:21:01
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非线性光学 || 强度相关折射率
摘要: 许多光学材料的折射率取决于用于测量该折射率的光强度。本章我们将探讨非线性折射率的若干数学描述,并研究产生这一效应的部分物理过程。下一章我们将研究分子系统中光学非线性的起源,第六章研究原子系统共振响应导致的强度相关折射率,第七章则探究由非线性折射率引发的部分物理过程。
关键词: 强度依赖性、原子系统、光学材料、非线性折射率、分子系统
更新于2025-09-23 15:21:01
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手性纤维素纳米晶薄膜在石英光纤中的集成
摘要: 由于纤维素纳米晶体具有自发自组装形成手性向列相薄膜的独特性质,它们作为光子学应用的新型"神奇"材料备受关注。本研究首次展示了将手性纤维素纳米晶体薄膜集成于光子波导——具体形式为输入端面带有螺旋状纳米晶体薄膜的集成二氧化硅光纤。为实现光纤纤芯模场区域内可重复的胆甾相有序排列,开发了一种制备工艺:使多个光纤端面共同构成更大面积的平坦基底,该基底作为纤维素纳米晶体的平面锚定平台。所制得的光纤在透射中展现出显著圆二色性(近40%),可作为全光纤光谱滤波器。该制备技术为开发与标准通信光纤技术兼容的手性二氧化硅光纤提供了简便、低成本的方法??梢栽ぜ宋啬擅拙寮捎谄渌嘈凸庀私呱乱淮庀似骷姆⒄?。
关键词: 光学薄膜、光学器件制造、光学材料、光学偏振、光纤技术、光学纤维、光纤器件
更新于2025-09-23 15:19:57
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稀土钪硼酸盐激光晶体RESc3(BO3)4(RE = Ce, Nd)的对称性研究
摘要: 采用同步辐射X射线粉末衍射数据的全谱Rietveld方法,研究了初始组成为CeSc3(BO3)4(CSB-1.0)和Nd1.25Sc2.75(BO3)4(NSB-1.25)的提拉法生长单晶的对称性、结构特征及点缺陷。首次分别确定并证实了CSB-1.0和NSB-1.25晶体属于P321空间群,给出了区分P321与R32空间群的同步辐射衍射图谱特征。精修了两种结构中的原子占位情况:CeSc3(BO3)4为化学计量组成且与标称组成一致;而Nd1.25Sc2.75(BO3)4的实际组成为[Nd0.455(1)Sc0.045(39)]Nd0.500(2)Sc3(BO3)4(即(Nd0.955Sc0.045(39))Sc3(BO3)4),与初始组成不同,其中部分Sc离子占据了一个三角柱位点。结合文献中RESc3(BO3)4(RE=Ce,Pr,Nd)单晶数据及本研究粉末单晶结果,可排除这些化合物及其固溶体在R32空间群中结晶的可能性。给出了具有特定空间群的RESc3(BO3)4晶体(RE=La,Ce,Pr,Nd)精修组成与初始原料组成的关联性。
关键词: 晶体结构,直拉法,光学材料,点缺陷,同步辐射
更新于2025-09-23 15:19:57
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纳米晶Hg1-xMnxO稀磁半导体薄膜的光谱椭偏仪与形貌表征
摘要: 采用电子束沉积技术制备的纳米晶Hg1-xMnxO(0 ≤ x ≤ 0.2)稀磁半导体薄膜的结构、光学椭偏光谱及形貌特性,通过X射线衍射(XRD)、椭偏光谱(SE)和原子力显微镜(AFM)技术进行了研究。所有沉积薄膜均呈六方晶系结晶。X射线与原子力显微镜数据的整合显示,沉积薄膜具有优异的纳米尺寸特性。表面粗糙度方面,椭偏光谱与原子力显微镜测量结果高度吻合。在200-1200 nm光谱范围内,通过椭偏光谱测量获得了纳米晶Hg1-xMnxO薄膜的介电常数实部(ε1)和虚部(ε2)。固定能量值时,ε1(即折射率)随Mn2+掺杂浓度增加而降低;相反,由ε2确定的薄膜带隙(Eg)则随Mn2+浓度升高而增大?;诼迓鬃?洛伦茨关系和sp-d交换相互作用,分别阐释了ε1和Eg随Mn2+浓度变化的规律。研究表明,Mn掺杂HgO纳米晶薄膜可用于纳米级光学和磁光器件的制备。
关键词: 原子力显微镜、气相沉积、椭圆偏振光谱法、光学特性、半导体、原子力显微镜、光学材料、纳米结构材料、薄膜、X射线衍射
更新于2025-09-23 06:54:41
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新型双钙钛矿荧光粉Ba2GdTaO6:Eu3+的合成及其在白光LED中的光致发光研究
摘要: 通过固相反应法合成了一系列新型双钙钛矿型红色发光荧光粉Ba2Gd1-xTaO6:xEu3+。粉末X射线衍射结果证实了立方钙钛矿相,扫描电子显微镜分别用于评估荧光粉的形貌。紫外-可见吸收的详细研究表明,掺杂Eu3+的Ba2GdTaO6荧光粉在紫外区域具有明显吸收。紫外光(CTB)、近紫外光(394 nm)和蓝光(467 nm)的激发与紫外和蓝光LED芯片的输出波长相匹配,并观察到红光发射,这主要归因于Eu3+的磁偶极跃迁(5D0→7F1)和电偶极跃迁(5D0→7F2)。结果表明,Gd3+向Eu3+的能量转移增强了发光。当Eu3+掺杂量超过10 mol%时观察到浓度猝灭。测量了热猝灭,其活化能为0.230 eV。所制备的荧光粉在白光LED中具有潜在应用。
关键词: 白光发光二极管、光学材料、光致发光、荧光粉
更新于2025-09-19 17:13:59
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通过陶瓷填充聚合物混合物的单轴压制对齐α-氧化铝薄片以提高烧结透明度
摘要: 采用单轴温压法对氧化铝片层填充的聚乙烯基共聚物混合物进行取向排列。通过改变固体填充量(30-40体积%)和片层直径(1.2及11微米),对比研究了其对粘度、减薄率和最终取向效果的影响。所有陶瓷填充热塑性聚合物混合物均呈现假塑性行为。通过摇摆曲线分析获得的取向参数(r值)和晶粒错位角(半高宽FWHM)对生坯样品的晶体学取向进行了量化。与1.2微米直径片层混合物相比,11微米直径片层混合物表现出更高的温度敏感性常数、更优的流动性能及更好的取向效果。最优样品采用含30体积% 11微米直径片层的混合物制备,其取向度达r=0.251±0.017,FWHM=11.16°±1.16°。将取向最优的样品进行热压透明化处理后,在645纳米波长下获得70.0%的轴向透射率。该预取向热压样品的最终取向度(r=0.254±0.008,FWHM=11.38°±0.54°)较未预取向样品(r=0.283±0.005,FWHM=13.40°±0.38°)有所提升。
关键词: 热压、流变学/流变测量、氧化铝、光学材料/性能
更新于2025-09-19 17:13:59
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氢气氛围退火对非晶二氧化硅上溅射含铜二氧化硅薄膜等离子体特性的影响
摘要: 通过磁控共溅射法在非晶二氧化硅(熔融石英)基底上沉积了掺铜二氧化硅薄膜。采用卢瑟福背散射谱分析了薄膜的铜负载量/厚度,通过吸收光谱和光致发光光谱评估其光学性能。在5% H2?95% Ar还原气氛中进行热处理后,进一步测试了表面等离子体共振(SPR)特性,并通过透射电子显微镜观察了铜纳米颗粒(NPs)的形成情况。研究表明该薄膜对氢气具有有效渗透性,从而促进离子态铜的还原及铜纳米颗粒的成核与生长。值得注意的是,随着铜纳米颗粒吸收强度的增加,处理过程始终导致SPR峰位显著蓝移。为探究颗粒尺寸与介质折射率对SPR的影响,采用米氏理论计算模拟了介电基质中嵌入铜纳米颗粒的吸收光谱。
关键词: 薄膜、表面等离子体共振、光学材料
更新于2025-09-19 17:13:59
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用于白光LED的Cs?BF?:Mn??(B = Ge, Si, Zr, Ti)红色荧光粉光致发光性能比较分析
摘要: 通过沉淀-阳离子交换法合成了一系列Cs2BF6:Mn4+ (B = Ge, Si, Ti, Zr)红色荧光粉。采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征了其相纯度、形貌及组成成分。通过光致发光(PL)光谱和高分辨率PL研究了光学性能,并在273-573 K和10-300 K范围内进行变温PL测试以探究Mn4+在这些氟化物中的发光机制。系统研究了四种不同晶体结构体系中Mn4+的零声子线(ZPLs)及振动耦合发射强度。这些荧光粉在蓝光(467 nm)激发下呈现明亮红光发射,其中Cs2GeF6:0.1Mn4+具有最高发光强度和94%的超高品质因数。将该样品与蓝色InGaN芯片及商用YAG:Ce3+荧光粉制备的白光LED器件展现出超过100 lm/W的高光效,同时具有高显色指数(~88.6)和低色温(~3684 K)。
关键词: 磷光体、光致发光、光学材料/特性
更新于2025-09-19 17:13:59
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一维周期性光学波导网络中PT对称度对非凡光学特性的影响
摘要: 本文设计了两种具有不同PT对称度的一维等长双段连接周期性三角光学波导网络:一维PT对称三角光学波导网络(1D PT-TOWN)和一维非PT对称三角光学波导网络(1D nPT-TOWN)。研究发现,无论网络是否具有PT对称性,只要存在PT对称单元,就会产生增益与损耗光子非传播模式且其频率完全相同。因此,这两种网络均可产生超强异常透射效应,透射率分别可达62.210倍和48.710倍。但由于前者的PT对称度更高,其透射率比后者高出两个数量级。由此可见,PT对称度对网络的光子模式分布及透射特性具有重要影响。本研究有助于深化人们对PT对称性的理解,在高效光子储能器件、光开关、光放大器等设计领域具有潜在应用价值。
关键词: 波导、光学材料、超材料
更新于2025-09-16 10:30:52