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光学双稳态

文中就非线性光学效应——光学双稳态(Optical b  (本文共3页) 阅读全文>>

湖南大学
湖南大学

基于石墨烯的可调控光学双稳态研究

光学双稳态是非线性光学领域中一个非常重要的研究方向,它是光束通过某个光学系统后光强发生一种非线性变化的光学现象,以输入-输出光强特性曲线具有类磁滞回线为最主要的特征。可以将这一特征用来制作具有光开关、光存储、光限幅、光逻辑等功能的光学器件,特点是功耗低、开关响应时间短、不受射频干扰,在光信息处理和光通信方面有着十分重要的应用价值。石墨烯是一种新型二维材料,已经显露出丰富的新物理特性和巨大的应用潜力,为进军新的低维度物理学和实际应用提供了肥沃的土壤。本论文基于石墨烯优越的光电可调控特性,研究石墨烯的可调控光学双稳态现象,分别利用一维光子晶体、改进的法布里珀罗腔以及改进的Otto结构,实现光学双稳态。主要研究内容如下:1.将石墨烯薄膜贴附在非线性缺陷层的两侧,揭示了少数层石墨烯对一维光子晶体非线性效应的影响规律。研究发现,尽管石墨烯薄膜厚度很小,但是它们却可以显著地改变结构的非线性透射响应,包括光学双稳态阈值、光学双稳态作用区间宽度...  (本文共94页) 本文目录 | 阅读全文>>

黑龙江大学
黑龙江大学

全光纤结构光学双稳态及其应用研究

光学双稳现象是光电子领域中的重要非线性光学现象。光学双稳态的研究及其取得的成果,已构成了现代光学一大主题。具有逻辑和存贮功能的光学双稳器件,是实现光开关、光限幅、光波长切换、光整形和光调制等功能的重要基础器件。光子晶体技术、光纤技术及微电子技术的迅速发展,有力地促进了新结构光学双稳器件的研发及其在光通信、光纤传感、光信号处理中的应用研究。本论文开展了全光纤结构电光混合型光学双稳性的研究,分别利用光纤光栅、光纤过耦合器、掺铒光纤自发辐射光放大(Amplified Spontaneous Emission,简称ASE)光源及非平衡马赫-曾德尔滤波器的非线性功率谱特性,实现了光学双稳运转。在此基础上,开展了光学双稳性在光纤传感、光波长切换、光功率稳定器等方面的应用研究。主要研究内容如下:利用光纤光栅的非线性反射功率谱特性,实现了电光混合型波长调制光学双稳运转,分别研究了在调变偏置电压、放大回路增益及输入光强三种情况下,光学双稳特征曲线...  (本文共152页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京邮电大学
北京邮电大学

金属结构中表面等离激元透射增强及光学双稳态效应研究

表面等离激元(Surface Plasmon Polaritons,简称SPPs)具有局域场增强、亚波长尺度和异常色散等许多显著的特性,在材料、能源、生物和信息等领域具有许多重要的应用前景。特别是表面等离激元突破衍射极限,使纳米尺度的光电集成和全光集成成为可能。对研究微纳米尺度光学器件如光学滤波器、光学分束器与光开关具有重要意义。本文理论上研究了基于SPPs的透射增强及其光学双稳态效应,重点讨论了透射谱和反射谱的物理特性和场分布的特点,分析了模型结构在光学滤波器、光学分束器与光开关等方面的潜在应用。主要内容如下:1、利用球形贵金属(金、银)纳米颗粒阵列产生透射增强效应:相邻金属纳米颗粒的局域表面等离激元(Localized surface plasmon,简称LSP)之间存在的相互耦合作用,能够使能量在相邻的纳米颗粒之间进行传递。在只有一层金属纳米颗粒阵列的情况下,发现纳米颗粒的排列方式及入射光的偏振方向对透射谱有明显的影响。当...  (本文共123页) 本文目录 | 阅读全文>>

华东理工大学
华东理工大学

量子点—金属纳米粒子复合系统中光学双稳态的研究

在这个高科技时代,纳米材料已经融入了人们吃穿住行。随着纳米材料制备技术的不断发展以及人们日益膨胀的需求,功能单一型的纳米材料终究会被淘汰,随之而生的是具有多重功能的复合纳米材料。这种复合系统的纳米颗粒组分可以由半导体量子点、金属纳米粒子、磁性化合物等不同材料组合而成,由于其组分的多样性,因此复合系统往往具备每种组分的本征物理特性,不但如此,因为组分之间的相互耦合,复合系统还会衍生出新的物理特性,其应用价值十分广泛。本文中研究的材料背景就是量子点-金属纳米粒子复合系统。光学双稳态在光开光、光信息存储等领域都有着极大的应用前景。无论是理论上还是实验上,人们对光学双稳态早已展开了深入的研究,并且制造了很多光学双稳器件,但这些都是基于原子系统和组分单一型纳米粒子系统。随着对复合系统认识的提高,特别是量子点-金属纳米粒子复合系统中存在克尔非线性光学效应给了我们很大的启发,在本文中,我们研究了量子点-金属纳米粒子复合系统中的光学双稳态。本文...  (本文共53页) 本文目录 | 阅读全文>>

黑龙江大学
黑龙江大学

光纤光栅光学双稳态实现及其应用

光学双稳态是物理电子学领域内很重要的非线性光学现象。由于光学双稳态现象在光纤传感技术、激光功率稳定方面以及光计算机领域内均有重要的应用,因此在未来的发展中,光学双稳态仍具有潜在的应用前景。本文利用光纤光栅的非线性功率谱特性实现光学双稳运转,并对反馈系统进行设计,使得光学双稳态在以光纤光栅为调制器的基础上,能够高速、稳定并精确的运行。首先,利用AVR系列ATmega128单片机分别控制反馈回路中放大器AD620的增益(通过控制外部增益电阻实现)和TLV431标准电压源,实现放大器增益以及偏置电压的连续可调。其次,通过三种方式实现光纤光栅光学双稳态,模拟实验现象,并对实验结果进行了详细的分析。最后,对基于光纤光栅光学双稳态传感器网络的应用前景进行了展望。  (本文共64页) 本文目录 | 阅读全文>>