导读:本文包含了波导表征论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:铁磁共振线宽,磁振子,自旋波波导,磁化动力学
波导表征论文文献综述
王利想[1](2018)在《自旋波波导材料的高频特性表征与传输特性的仿真》一文中研究指出半导体工业经历了几十年的爆发式增长之后,目前已经进入成熟期。在控制生产成本和能量损耗的同时,进一步增加器件的集成度变得尤为困难。以自旋波作为信息载体的信息处理技术已成为“后CMOS”(beyond CMOS)时代极具竞争力的候选技术。自旋波在传输过程中不涉及电子的运动,避免了存在于半导体器件中的焦耳热问题。另外,其超高的频率、纳米量级的波长以及较大的传播速度等特点使高速纳米器件的产生成为可能。本文的主要工作分为两个部分:一是搭建测试系统对自旋波波导材料进行了高频特性表征研究;二是采用微磁学模拟方法,对一种基于交换-弹性(exchange-spring)磁结构的新型自旋波波导进行了建模与仿真。论文首先介绍了磁性材料铁磁共振(ferromagnetic resonance,FMR)的测试原理以及测试平台的搭建,然后以两种常见的自旋波波导材料钇铁石榴石(YIG)和坡莫合金(Py)作为测试对象,通过对测试和后期数据处理方法的改进,摸索并总结出了一套稳定、可靠、重复性高的FMR测试流程。实验层面上,通过调整样品的放置方式消除了共振曲线上的“突起”。数据处理层面上,去嵌入过程消除了夹具引入的测试误差;相位补偿解决了测试中的相移问题;线性修正对Py共振曲线的漂移现象进行了校正。这些处理过程提高了洛仑兹(Lorentz)拟合的准确性,进而提高材料表征的准确性。其次,本文提出了一种基于exchange-spring结构的自偏置自旋波波导,通过微磁学模拟,系统地研究了自旋波在波导中的传输特性。结果表明,磁化稳定后,软磁层上会诱导出一个类似于奈尔(Neel)型畴壁的沟道,一定频率的自旋波可以束缚在沟道中传播,超过某一频率沟道就会失去这种束缚效应。束缚态自旋波的波束宽度与频率无关,且均小于24nm,其群速度在1GHz时超过1km/s。接着,本文还讨论了在很低的激励频率下,沟道两侧出现另外两条波束的现象。对比仿真结果表明,这两条波束是通过长程的偶极相互作用与中间沟道的波束相耦合产生。最后,本文通过改变硬磁层的各向异性常数实现了对束缚态自旋波最大频率的调节。相比于畴壁,这种自旋波波导在实验上更容易实现,且对外界具有更强的抗干扰能力。(本文来源于《电子科技大学》期刊2018-04-01)
袁威[2](2017)在《GaN多量子阱悬空波导探测器的设计与表征》一文中研究指出光电探测器作为现代光通信系统中的关键器件,在推动社会信息化快速发展上发挥着至关重要的作用。尤其是光电探测器与不同结构波导的集成,进一步促进了探测器在不同领域的应用。具有高响应速率、高可靠性、制作工艺简单等优点的波导探测器,将是未来光通信器件的发展方向。本文对悬空波导结构以及探测器制备工艺进行了研究,成功实现了GaN多量子阱悬空波导探测器在Si衬底GaN基晶元上的单片集成。主要工作和成果如下:提出了一种GaN悬空结构波导,并使用FDTD数值分析法对波导的光耦合属性进行了仿真分析。GaN材料与空气的高折射率差,使悬空结构波导具有强光场限制功能。研究紫外光刻、深硅刻蚀和背后减薄刻蚀、电子束蒸镀等主要工艺,实现了p-n结GaN多量子阱悬空波导探测器的集成制备。采用深硅刻蚀和背后减薄刻蚀双面工艺实现了悬空结构波导。之后,使用光学显微镜、扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)等设备对器件的结构、电极区域和薄膜表面粗糙度进行了测试和分析。搭建了GaN多量子阱悬空波导探测器主要特性参数测量系统。对器件主要特性参数进行了测量并对结果进行了分析。器件具有发光和探测双重模式。器件能达到的最高光谱响应度分别是在0 V偏压和435 nm入射光波长下大约为7.58 mAW-1,在3 V偏压和401 nm入射光波长下大约为140 mAW-1。此外,器件的金属电极可用作反光镜将部分入射光返回再吸收,进一步提高器件光电流响应。(本文来源于《南京邮电大学》期刊2017-10-26)
陈朝夕[3](2016)在《抗光折变近化学计量比Ti:Mg:PPLN条波导的制备与表征》一文中研究指出采用周期极化铌酸锂(PPLN)晶体实现准相位匹配(QPM)是集成光学领域的一个研究热点。不仅如此,周期极化的绝缘衬底铌酸锂(PP-LNOI)波导能够将铌酸锂对THz波的吸收降到最低,在高效稳定THz辐射源的研究和应用方面具有巨大的发展前景。本文成功制备了具有抗光折变效应的近化学计量比Ti:Mg:PPLN条波导,并实现了波长532nm的二次谐波产生;以硅和LNOI为基底制备了亚微米级的氧化钽脊形波导结构;最后,设计了基于PPLN参量放大器和PP-LNOI波导的THz波产生系统。为进一步制作出高功率,高转换效率,可调谐的,同时具有抗光折变能力的基于PPLN的THz辐射源提供了依据。本研究工作的具体内容包括:(1)在Z切铌酸锂基片的+Z面先后进行Ti预扩散、MgO预扩散、富锂气相输运平衡(VTE)等工艺制备近化学计量比(NS)Ti:Mg:LN波导。接着,对样品进行外加电场极化,得到NS Ti:Mg:PPLN条波导。实验表明,本实验工作制备的NS Ti:Mg:PPLN条波导在1064nm向532nm波长倍频过程中达到了101%W~(-1)的波长转换效率,且具有良好的抗光折变性能。通过对腐蚀后波导区域反转畴结构的观察,分析了影响波导性能的主要因素,并改进了极化系统。(2)通过在硅基二氧化硅表面溅射Ta膜、高温退火的方法制备了硅基氧化钽脊形光波导。利用光纤透镜对脊形波导进行端面耦合,结果显示该波导在1.55μm波段能够单模传输,传输损耗为1.2dB/cm。结合X射线衍射图谱探讨了波导损耗的影响因素。还在LNOI基底上成功制备了氧化钽-LNOI脊形结构。(3)根据准相位匹配技术基本原理,完成了利用1064nm泵浦光产生1.5μm可调谐输出的PPLN光参量放大器的周期设计;设计了使用波长1.55μm的信号光,产生频率在2.53THz~4.47THz的可调谐THz波输出对应的PPLN极化周期,其范围在22.24~33.91μm;设计了基于PPLN参量放大器和PP-LNOI波导的THz波产生系统。本论文的创新点包括:1)首次利用Ti/MgO预扩散、富锂VTE和外加电场极化的方式制备出NS Ti:Mg:PPLN条波导,使波导在常温下具有抗光折变能力,消除了Ti扩散、MgO掺杂两者对制备周期反转畴结构的不利影响。2)在LNOI晶片上制备了脊形波导结构,并设计了用于THz波产生的PP-LNOI复合波导结构,为发展基于PPLN的THz辐射源开拓了新的途径。(本文来源于《天津大学》期刊2016-12-01)
申权[4](2016)在《波导制备用铒镱掺杂磷酸盐光学玻璃的熔制和性质表征》一文中研究指出在过去的数十年中,光波导作为集成光学器件里最基础而不可或缺的部件,受到了越来越多的关注。以玻璃为基础的光学器件与其他技术相比有很多优势,比如在近红外区域有较低的本征吸收,与光纤之间有较小的耦合损耗,和晶体材料相比没有材料本征双折射等等。磷酸盐玻璃被认为是制作波导的优异基质,主要是因为相较于其他氧化物玻璃它具有较高的稀土溶解度。这可以使得在没有明显降低寿命的前提下增加稀土掺杂浓度,从而获得高信号增益。热离子交换法被广泛地应用于制备低损耗波导,相比于其他制备技术如化学蒸汽沉淀法和光刻写,它具有很多优势,比如高稳定性,可规模化生产,易制备单模波导,在不同的波导宽度下都有较低的双折射。本工作制备了一种Er~(3+)/Yb~(3+)共掺的碱性铝磷酸盐玻璃,并对它进行了一系列的测试。取得了如下成果:1.设计并制备了碱性铝磷酸盐玻璃,由NaPO_3、Mg(PO_3)_2、Al_2O_3、Al(PO_3)_3粉末根据摩尔比67:4:4:25制成,简称NMAP玻璃。在此基础上,掺入了2.0wt%Er_2O_3和4.0wt%Yb_2O_3。通过阿基米德法测得了玻璃样品的密度,通过Metricon 2010棱镜耦合仪测得了玻璃样品的折射率。使用WCR-2D差热分析仪测得了玻璃样品的DTA曲线,表征了玻璃样品的热学性能,并得到了其转变温度。2.对Er~(3+)/Yb~(3+)共掺NMAP玻璃样品进行了热离子交换,即将玻璃样品放在熔融的KNO_3溶盐中,置于390℃的温度下保温2小时。利用有效扩散系数对热离子交换进行了表征,计算得到的有效扩散系数De为0.110mm2/min,这表明了热离子交换在该玻璃样品中得到了充分地进行。对Er~(3+)/Yb~(3+)共掺NMAP玻璃样品进行了光学测试。玻璃样品的折射率分布情况由Metricon 2010棱镜耦合仪测得。玻璃样品在632.8 nm下表面的折射率n0和基质的折射率nsub分别为1.5262、1.5182,最大的折射率差值为0.008。并测得了玻璃样品的吸收光谱和发射光谱。3.对Er~(3+)/Yb~(3+)共掺NMAP玻璃样品进行了Judd-Oflet理论计算。Er~(3+)的J-O强度参数Ω_t(t=2,4,6)分别为为5.47′10~(-20),1.34′10~(-20),0.81′10~(-20)cm~2。误差的均方根为δ_(rms)为2.79′10~(-7),表明这个计算过程是可靠的。这些数据表明在磷酸盐玻璃中,Er~(3+)处于一个强的反演非对称和共价环境。另外,本NMAP玻璃的Ω4/Ω6值为1.65,这个比值较大,表明该玻璃具有很好的光学特性。4.利用J-O参数和Er~(3+)的约化矩阵元的平方,计算了NMAP玻璃中Er~(3+)的自发跃迁参数,主要包括自发辐射跃迁几率A,荧光分支比β,发射寿命τ_(rad)。对Er~(3+)/Yb~(3+)共掺NMAP样品的信号增益进行了计算。增益谱G(λ,p)可由如下式子计算得出,G(λ,p)=10log_(10)exp{N[pδ_e(λ)-(1-p)δ_a(λ)]L}。在1.53μm激发下,当~4I_(13/2)能级Er~(3+)所占比例分别为0.8和1.0时,去除损耗后的理想净增益分别为2.97 dB/cm和4.77dB/cm。(本文来源于《大连工业大学》期刊2016-06-01)
刘树森[5](2014)在《稀土掺杂氟化物纳米晶的合成、表征及其在有机光波导放大器中的应用》一文中研究指出光通信已深刻地改变了人们的生活与工作方式;在可预见的未来,它还将继续影响人类社会的走向与发展。在这一因光通讯而导致的人类社会的巨变中,可集成的光波导器件及光波导工艺技术正在或即将扮演本次变革中最重要的关键角色。为实现集成光电子器件中光信号的放大,光波导放大器应运而生。与传统的无机光波导放大器相比较,聚合物光波导放大器有着成本低廉、制作工艺简单、折射率易于调节等优点,因此未来有机聚合物光波导放大器终将取代无机光波导放大器。然而,有关聚合物光波导放大器的研究才刚刚起步,目前得到的有机聚合物光波导放大器的可靠性差、增益小且不稳定,离实际应用还有很大的差距。芯层增益介质材料对光波导放大器的性能有着决定性的影响。由于稀土掺杂氟化物纳米晶是较为理想的聚合物光波导放大器芯层增益介质材料,因此本论文对应用于聚合物光波导放大器的稀土掺杂氟化物纳米晶材料进行了研究,并取得了如下创新性结果:(1)我们找到了合成光波导芯层增益介质材料的最佳方法。我们分别利用溶剂热法,传统的高温热分解法,叁氟乙酸盐作为前驱体的高温热分解法,掺入Gd离子的高温热分解法,油氨、油酸和十八烯体系的高温热分解法合成了稀土掺杂氟化物纳米晶。对样品的X射线衍射峰、形貌与光谱特性进行表征,发现通过油氨、油酸、十八烯体系的高温热分解法合成的纳米晶尺寸可被控制在15nm以下,并且形貌均匀,有着较好的油溶性和较高的下转换效率。(2)-NaLuF4:Yb3+,Er3+是更理想的光波导放大器芯层增益介质材料。我们选择了-NaYF4、-NaLuF4、-NaLuF4、-NaYF4和LiYF4五种具有较高下转换发射效率的纳米晶材料作为稀土掺杂的基质材料,利用同一种方法和基本相同的条件分别进行了合成;合成的几种纳米晶样品的粒径尺寸均约为15nm,且在环己烷、氯仿、甲苯等有机溶液中具有较好的溶解性。相同的条件下利用980nm激光分别对几种样品进行激发,比较样品在1550nm波长附近的红外发射强度。最终发现,当纳米晶材料的粒径尺寸较小时,在1550nm波长附近,-NaLuF4: Yb3+,Er3+具有更强的发射。(3)尺寸为8nm的-NaLuF4: Yb3+,Er3+纳米晶材料,相对于尺寸为15nm和23nm的纳米晶材料,更适于作为光波导放大器芯层增益介质。我们利用相同的条件,合成了8nm、15nm、23nm的-NaLuF4: Yb3+,Er3+纳米晶材料;利用相同的工艺将样品分别掺入到光波导芯层材料中制成了聚合物光波导放大器,在相同条件下测试后发现,掺杂有粒径尺寸为8nm纳米粒子的光波导放大器具有更大的增益。(本文来源于《吉林大学》期刊2014-06-01)
万勇,云茂金,潘淑娣,夏临华[6](2011)在《圆弓形散射元构建的二维硅基太赫兹波导的制备和表征》一文中研究指出设计了一种新型的散射元——圆弓形散射元。以此散射元为基础,在硅片上制作出多种介质柱和空气孔型光子晶体波导。测量表明:圆弓形介质柱结构,较空气孔结构更有利于带隙的形成,而且随着参数e的改变,会引起光子禁带大小和位置的改变。对于同一介质柱结构,随着入射光与长轴夹角的增大,其反射谱中禁带的位置产生明显蓝移,反映出这一结构的各向异性特征。(本文来源于《光学学报》期刊2011年12期)
许兴胜[7](2011)在《硅基光子晶体波导及其器件的研制与表征》一文中研究指出在国家863计划和自然基金项目支持下,在中国科学院半导体研究所集成技术中心的设备支撑下,近十年来,对硅基光子晶体波导及其器件进行了较系统的研究。分别实现了采用电子束曝光技术在电子束光刻胶上光子晶体图形的曝光和用电感耦合等离子体(ICP)干法刻蚀方法将胶上图形向(本文来源于《第九届全国光学前沿问题讨论会论文摘要集》期刊2011-10-10)
金嫦香[8](2009)在《DNA-CTMA薄膜波导的制备及其光电特性表征》一文中研究指出本文主要对DNA-CTMA薄膜的制备及DNA-CTMA薄膜光电特性表征进行研究。我们利用离子交换法制备DNA-CTMA复合物,通过旋转涂覆法和自组装法将DNA-CTMA复合物制备成薄膜波导,表征了DNA-CTMA薄膜的吸收光谱、折射率、交流电阻率等光电特性参数,并利用棱镜耦合的方法观测到DNA-CTMA薄膜波导的m线。首先,本文综述了DNA-类脂复合物独特的光电特性及其在光电子器件应用的研究进展。DNA-类脂复合物薄膜,具有透光性好、光学损耗低、在200-250℃仍很稳定等优点。DNA独特的双螺旋结构不但使DNA-阳离子表面活化剂复合物薄膜具有良好的光学特性,而且DNA碱基对结构中的π?π结构为电子的传输提供了通道,同时也为掺杂功能染料提供了纳米级尺寸的自由空间。DNA-类脂复合物在光电子器件中的应用方面,主要有生物有机发光二极管(BioLED)、生物有机半导体场效应管(BioFET)和DNA-类脂复合物在主客掺杂型波导中的应用等。DNA-类脂复合物优越的光电子特性是制备高质量光电子器件的基础。本文第二章根据导波光学理论,应用射线光学方法和电磁理论推导薄膜波导中TE和TM导模的本征方程,分析薄膜波导中传播模式和辐射模式的产生条件,从而为设计和制备DNA-CTMA薄膜波导光电子器件提供理论指导;概括介绍了薄膜波导的折射率和厚度、光传输损耗的测量方法,为测量DNA-CTMA薄膜光电特性和分析波导实验结果奠定了理论基础。在本章的最后,概括了目前介质波导所用的材料,如铌酸锂(LiNbO3)晶体、半导体化合物、二氧化硅(SiO2)、SOI(绝缘体上硅)、聚合物等,以及各种材料的主要光学特性参数。第叁章是实验部分。我们利用叁文鱼、青鱼和鲫鱼的DNA分别制备成DNA-CTMA薄膜,对叁种DNA以及2000bp和50bp两种不同链长的叁文鱼DNA进行对比实验,包括对DNA-CTMA薄膜从紫外200nm到红外25μm的吸收光谱、m线、DNA-CTMA薄膜的折射率、交流电阻等光学特性进行表征。实验结果显示:用不同DNA制备的DNA-CTMA薄膜表现出非常相似的吸收光谱、折射率和交流电阻;不同链长的DNA-CTMA薄膜的光学特性的对比,显示出链的长短并不影响吸收光谱和折射率的大小;另外,分析了在薄膜的制备过程中,残留丁醇及制膜温度和干燥时间对薄膜折射率的影响。薄膜交流电阻率测量结果显示:50bp短链DNA-CTMA薄膜的交流电阻率要比2000bp长链DNA-CTMA薄膜的交流电阻率小2-3个数量级;DNA-CTMA薄膜的电阻随交流电频率的增大而减小;随交流电频率的增大,50bp短链DNA-CTMA薄膜的电阻比2000bp长链DNA-CTMA薄膜电阻减小得更快。(本文来源于《宁波大学》期刊2009-04-13)
董毅,高艳君,张乐天,贾凌华,郑杰[9](2008)在《Cu离子交换波导的制备和折射率分布的表征》一文中研究指出用Cu离子交换技术制备了玻璃平面光波导,利用IWKB法与离子浓度计算折射率的方法结合,得到了Cu+和Cu2+相对应的折射率分布。当离子交换深度较深时,折射率变化主要是由Cu+引起,且折射率变化较小;而当深度较浅时,折射率变化则是由Cu+和Cu2+共同作用的结果,而Cu2+的对折射率变化的贡献集中在玻璃表面。通过离子浓度计算得出5min交换时间的折射率分布呈现准梯度折射率分布形状,而随着离子交换时间的增加所制备的平面波导通过棱镜耦合无法测到波导模式,这可能是由于波导表面折射率下降所致,其机理可能是由于Cu+的外扩散和大离子直径的Cu2+在玻璃表面附近产生的应力在高温下退火被释放的共同结果。(本文来源于《光电子.激光》期刊2008年04期)
王玥,吴远大,李建光,安俊明,王红杰[10](2007)在《光敏性杂化SiO_2波导薄膜的制备、表征及应用》一文中研究指出利用有机/无机杂化方法制备了光敏性溶胶-凝胶(sol-gel)SiO_2材料,在预生长了18μm 厚的 SiO_2上包层的硅基片上旋涂成膜.经前烘、紫外曝光、后烘的薄膜在5μm×5μm 的扫描范围内的表面粗糙度只有0.266nm, 表面起伏度只有0.336nm.利用紫外光直写技术,制作出条形波导器件.SEM 照片表明波导端面形状较好,侧壁陡直.对1×4多模干涉型分束器进行初步的通光测试,观察到分光效果较好的近场输出图像.(本文来源于《第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(1)》期刊2007-11-01)
波导表征论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
光电探测器作为现代光通信系统中的关键器件,在推动社会信息化快速发展上发挥着至关重要的作用。尤其是光电探测器与不同结构波导的集成,进一步促进了探测器在不同领域的应用。具有高响应速率、高可靠性、制作工艺简单等优点的波导探测器,将是未来光通信器件的发展方向。本文对悬空波导结构以及探测器制备工艺进行了研究,成功实现了GaN多量子阱悬空波导探测器在Si衬底GaN基晶元上的单片集成。主要工作和成果如下:提出了一种GaN悬空结构波导,并使用FDTD数值分析法对波导的光耦合属性进行了仿真分析。GaN材料与空气的高折射率差,使悬空结构波导具有强光场限制功能。研究紫外光刻、深硅刻蚀和背后减薄刻蚀、电子束蒸镀等主要工艺,实现了p-n结GaN多量子阱悬空波导探测器的集成制备。采用深硅刻蚀和背后减薄刻蚀双面工艺实现了悬空结构波导。之后,使用光学显微镜、扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)等设备对器件的结构、电极区域和薄膜表面粗糙度进行了测试和分析。搭建了GaN多量子阱悬空波导探测器主要特性参数测量系统。对器件主要特性参数进行了测量并对结果进行了分析。器件具有发光和探测双重模式。器件能达到的最高光谱响应度分别是在0 V偏压和435 nm入射光波长下大约为7.58 mAW-1,在3 V偏压和401 nm入射光波长下大约为140 mAW-1。此外,器件的金属电极可用作反光镜将部分入射光返回再吸收,进一步提高器件光电流响应。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
波导表征论文参考文献
[1].王利想.自旋波波导材料的高频特性表征与传输特性的仿真[D].电子科技大学.2018
[2].袁威.GaN多量子阱悬空波导探测器的设计与表征[D].南京邮电大学.2017
[3].陈朝夕.抗光折变近化学计量比Ti:Mg:PPLN条波导的制备与表征[D].天津大学.2016
[4].申权.波导制备用铒镱掺杂磷酸盐光学玻璃的熔制和性质表征[D].大连工业大学.2016
[5].刘树森.稀土掺杂氟化物纳米晶的合成、表征及其在有机光波导放大器中的应用[D].吉林大学.2014
[6].万勇,云茂金,潘淑娣,夏临华.圆弓形散射元构建的二维硅基太赫兹波导的制备和表征[J].光学学报.2011
[7].许兴胜.硅基光子晶体波导及其器件的研制与表征[C].第九届全国光学前沿问题讨论会论文摘要集.2011
[8].金嫦香.DNA-CTMA薄膜波导的制备及其光电特性表征[D].宁波大学.2009
[9].董毅,高艳君,张乐天,贾凌华,郑杰.Cu离子交换波导的制备和折射率分布的表征[J].光电子.激光.2008
[10].王玥,吴远大,李建光,安俊明,王红杰.光敏性杂化SiO_2波导薄膜的制备、表征及应用[C].第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(1).2007