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通过一种可塑性弯曲的有机晶体作为光波导实现双模态光传导
摘要： 一种蒽衍生物——9,10-二氰基蒽，能结晶形成具有荧光特性的针状单晶，这些晶体可沿两个方向轻松发生塑性形变?？占浞直婀庵路⒐夥治霰砻?，该材料具备优异的光电特性，即便在极端晶体形变下仍能保持稳定。这种高柔性晶体已成功作为高效可切换的光波导元件，被测试用于主动和被动光传输。其工作机制与入射光的波长相关。所展示的原型有机光学双模晶体光纤，为机械柔韧的分子有机晶体作为新型光传输介质，在纯有机微光电器件中实现无线信息传输提供了可能应用。
关键词： 智能材料、塑性晶体、分子晶体、有机光电子学、光波导
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于二氧化硅的平面光波导分路器可靠性研究新进展
摘要： 环境、机械和光学可靠性是PLC光分路器应用的基本前提。根据温湿度循环实验表明，PLC光分路器的插入损耗随温度变化。与室温性能相比，该器件在75°C时最大插入损耗变化为0.472 dB，在-40°C时为0.486 dB。建立了耦合光纤阵列的PLC芯片三维有限元模型以研究温度对插入损耗的影响。仿真结果与实验结果吻合，表明PLC芯片与光纤阵列的失配是插入损耗变化的主要原因。评估PLC光分路器可靠性时，考虑全局温度影响而不仅关注静态温度下的性能具有重要意义。
关键词： PLC光分路器，温湿度，有限元法，光波导，可靠性
更新于2025-09-23 15:23:52
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纺锤形半导体纳米线中的纳米级聚光灯
摘要： 理论上，无论纳米线多么纤细，都能以倏逝场形式传输光。但实际中，当纳米线明显薄于~λ/2时，复杂耗散导致的低传播效率会使光传输难以实现。因此该尺度下的纳米线光子学研究受到限制。本研究在直径小于70纳米的超细纺锤形纳米线中实现了光传输，并形成了纳米级聚光灯效应。该纳米线在横向尺寸小至约53纳米处输出最大发射光强。时域有限差分(FDTD)模拟表明，尖端附近的尺寸梯度增加导致传播光在横向特征点产生最大泄漏，该现象精确由纳米线固有特性决定。此外，基于此类纳米线中波长依赖的光传输行为，还观测并验证了光谱分离现象。这些成果有助于合理设计具有超高分辨率（远超所谓亚波长水平）的纳米级近场光源、光电及光学生物探针。
关键词： 半导体、纳米级光、光波导、纳米线、光子特性
更新于2025-09-23 15:22:29
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光波导上的石墨烯：模拟方法的比较
摘要： 最近，石墨烯等新型二维材料的独特性质彻底改变了多个科学技术领域。对包含石墨烯层的光子器件进行精确数值模拟需要采用新方法或改进现有方法。本文比较了单层石墨烯三种表征模型的计算结果：（1）具有有限表面复电导率的无限薄片模型；（2）呈现单轴各向异性复介电常数的有限厚度薄层模型；（3）无限小体积内的各向异性介电常数扰动模型。我们将严格色散方程的数值解相互对比，并与多种商用及自主开发软件包的计算结果进行对照。在适当条件下，所有方法得出的结果具有可比性。
关键词： 微扰法、体积法、光波导、石墨烯、边界条件法、数值模拟
更新于2025-09-23 15:21:01
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[IEEE 2020 车载通信领域信号产生与处理系统会议 - 俄罗斯莫斯科 (2020.3.19-2020.3.20)] 2020 车载通信领域信号产生与处理系统 - 超高速信息处理系统的波导-光学模数转换器综合研究
摘要： 本文探讨了合成超高速波导光学模数转换器（以下简称ADC）的可能性，该转换器可实现吉赫兹范围内的模拟信号到数字信号的转换。文中给出了技术成熟的波导光学ADC功能框图，详细阐述了其工作原理，并展示了将该ADC速度提升至光数据处理方案潜在可能水平的前景。
关键词： 光学双稳态元件、波导光模拟-数字转换器、光波导、集成光学
更新于2025-09-23 15:21:01
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利用电光聚合物波导的光学相控阵实现高速光束扫描
摘要： 光学相控阵（OPA）通过控制光相位来操控光束，是一种具有高速、小型化、轻量化和高可靠性特点的光学器件，能够实现多种应用。本研究制备了一种采用电光（EO）聚合物进行相位控制的八通道波导OPA。通过施加叠加正弦波与矩形波电压的驱动波形，实现了频率为2 MHz的超高速光束扫描。此外，该电光聚合物OPA在500 kHz扫描速度下仅需0.38 mW的总功耗即可运行。
关键词： 光学相控阵、电光聚合物、光波导
更新于2025-09-23 15:21:01
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考虑异质结构波导纳米层材料厚度和介电特性的异质结激光器阈值电流温度依赖性优化
摘要： 求解了具有复数值介电常数（电容率）的多层异质纳米结构中电磁波传播的精确问题。考虑了注入载流子对介电常数附加项导致的折射率贡献。研究了一种用于制造0.94-1.14微米波长激光器的纳米系统基异质结构。所用方法同样适用于优化基于其他固溶体及含多个量子阱的多层结构。通过对异质纳米结构基注入激光器辐射特性温度依赖性的计算表明：阈值电流温度依赖性的异常行为与其有源区波导性能减弱相关。根据计算结果，针对波导纳米层材料的厚度和介电特性优化了注入激光器的异质纳米结构参数，从而显著降低了其辐射特性的温度依赖性。
关键词： 固溶体、阈值电流、异质结构参数优化、局部增益、模式增益、注入式激光器、光波导、异质纳米结构、量子阱异质结构
更新于2025-09-23 15:21:01
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机械光子学：柔性单晶有机波导与电路
摘要： 通过结合柔性晶体的机械与光子特性来实现电路的微加工，对开发柔性微型光子器件至关重要。深入理解分子堆积方式及分子间相互作用的能量学原理，是设计具有本征柔性与光学特性的晶体材料的基础。我们报道了一种具有高长径比的二噻吩并[3,2-a:2′,3′-c]吩嗪（1）一维光学波导晶体，该晶体展现出优异的机械柔韧性和选择性蓝光自吸收特性（其荧光发射的蓝光部分）。虽然宏观晶体呈现弹性，但由于显著的表面临界吸附能，沉积在玻璃表面的微晶行为类似塑性晶体，这使得通过原子力显微镜悬臂梁尖端的微机械操作来构建光子电路成为可能。值得注意的是，这种柔性晶体波导在直线和弯曲构型下，其输出端均呈现与光路相关的荧光信号，适用于波分复用技术。通过微操控技术将两个弧形晶体组合构建的未来可重构定向耦合器，能利用倏逝波耦合分割光信号，并以不同分光比从两个输出端传输信号。该机械微操控技术亦可有效推广至任意柔性晶体，用于设计和刻蚀复杂光子电路。
关键词： 有机光子学、柔性晶体、定向耦合器、光波导、机械光子学
更新于2025-09-23 15:21:01
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硅光子学特刊[本期导读]
摘要： 硅作为电子平台已广为人知，1987年由索雷夫和贝内特首次深入探索其作为光学波导平台的潜力。光纤通信波长的光能以极高透射率穿过晶体硅。通过在绝缘体上硅晶圆的薄晶体硅层上蚀刻，可制成硅波导。由于硅的折射率远高于周围氧化物，这些波导可实现小于五微米的弯曲半径，从而制造出紧凑的分束器/合束器、滤波器和偏振元件。通过快速改变光路中硅的自由电子和空穴密度可制成高速光调制器，而在硅上外延生长锗并利用电连接的p-n结则可制成光电探测器。要完善光学集成平台，唯一缺失的是集成光源——由于硅和锗的间接带隙特性，这极具挑战性。尽管迄今尚未基于硅本身实现实用的电泵浦发光器件，但已有多项混合与异质解决方案见诸报道。
关键词： 集成光源、混合与异构解决方案、光纤通信、硅光子学、光波导
更新于2025-09-23 15:21:01
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二肽单晶的单向分支生长用于远程光倍增与收集
摘要： 在此，我们报道了通过一步快速蒸发过程实现二苯丙氨酸二肽的单向分支组装。大量具有光滑表面的晶体管状分支从六角形固体微棒上生长，形似"圣诞树"。密度泛函理论表明，该管状二苯丙氨酸聚集体由顺式异构体形成。这种二苯丙氨酸分支组装体展现出优良的光波导特性，既能沿晶体纤维均匀传输光线，又可将光从分支顶端收集至微棒末端。这些发现对开发用于微观尺度信息传输的仿生光纤具有重要意义。
关键词： 单晶、自组装、光发射、光波导、二苯丙氨酸
更新于2025-09-23 15:19:57