一、硅基法布里-珀罗微腔的室温发光（论文文献综述）
林亚婷[1]（2021）在《面向单光子源的光纤法布里-珀罗微腔的研究》文中指出随着近年来量子光学的发展,量子精密测量、量子通信和量子计算等诸多领域大放异彩,因而量子光源也逐渐变为越来越重要的研究对像。一个高收集效率、高单光子纯度和高确定性的量子光源也成为了研究者们所追求的目标。为了实现更高亮度的单光子源,光学微腔进入了人们的视野之中。通过光学微腔,将光场长时间约束在微小的空间中,增强了光与物质的相互作用,提高了偶极子辐射的速率以及辐射模耦合到腔模的效率,最终大大增强了出射单光子源的亮度从而实现高收集效率的单光子源。目前现有的研究主要是基于光子晶体微腔或是微柱腔与量子点耦合构成单光子源,这些微腔虽然有着易于集成的优点,但是在空间和频率调节上会受到一定的限制。相较于其他微腔,光纤法布里-珀罗微腔（Fiber based Fabry-Perot Cavity,FFPC）具备开放式的特点,它在空间上位置灵活可调使得光纤法布里-珀罗微腔的谐振波长在频域上能大范围地进行调节从而使微腔和偶极子形成共振。再者由于其基于光纤系统的基本结构,光纤法布里-珀罗微腔输出的信号无需再次耦合进入光纤系统中,降低了耦合损耗,提高了收集效率。虽然光纤法布里-珀罗微腔有着诸多优点,但是目前光纤法布里-珀罗微腔的制备都有着各自的不足,例如聚焦离子束刻蚀的加工成本过高,而CO2激光熔融由于光斑衍射极限的存在,往往难以加工小曲率半径的凹面结构。并且由于制备工艺的局限,目前少有文献对基于光纤法布里-珀罗微腔的单光子源耦合效率进行研究。而本实验组提出的新的微腔制备方案结合了化学腐蚀和CO2激光平滑有望能够精确控制凹面结构的曲率半径和大小。因此本文首先对基于光纤法布里-珀罗微腔的单光子源耦合效率进行了仿真,在第二章节中介绍了微腔的模式耦合理论,讨论了可能会影响光纤法布里-珀罗微腔耦合效率的参数（腔长和腔镜的曲率半径）。在第三章利用数值仿真模拟对这两个参数进行了优化,并且考虑微腔的Purcell效应对耦合效率进行一定的修正计算,在高Q微腔的结构下,总耦合效率可以达到93.2%,高于现有其他文献的报道结果。其次在之前的基础上提出了一种新的微腔制备方案,通过光纤端面预处、化学腐蚀和CO2激光平滑的三步法对端面凹镜进行加工,并且对整个实验的控制和系统进行优化,实现了对凹腔曲率半径精确的控制以及高重复率的制备。最后,对制备好的微腔进行腔模的表征,最终制备了曲率半径可控,腔长可短至3.9μm,模式体积仅为12.5μm3的光纤法布里-珀罗微腔,为后续的单光子源的实验打下了良好的基础。希望本文的实验方法和研究结论能够推动光纤法布里-珀罗微腔在量子光学领域的应用,从而进一步推动量子信息量子计算的发展。
王琪,钟阳光,赵丽云,史建伟,张帅,王公堂,张青,刘新风[2]（2020）在《基于二维层状材料的激光器》文中进行了进一步梳理二维过渡金属硫族化合物（TMDC）具有独特的优势,可以作为增益材料实现激光发射。TMDC材料固有的强库仑相互作用和弱的介电屏蔽效应使其具有大的激子结合能,从而有助于实现室温下稳定的激子发光,其高达6～7的折射率能够提高光约束能力,原子层表面没有悬空键,当与硅基半导体器件连接时,能够避免晶格失配。这些独特性质使其成为极具潜力的增益材料,可以与硅基微腔连接构成激光器件,原子级厚度和近红外的光谱辐射能使其与集成器件互联。本文从光学微腔的分类和激光原理,以及二维材料激光器等方面总结了近几年基于TMDC材料的激光器研究进展,并指出了当前存在的问题及展望了其发展前景。
孙文钊[3]（2020）在《基于甲氨基卤化物钙钛矿的片上集成光器件研究》文中研究表明功能性器件的片上集成技术是半导体行业蓬勃发展的基础,历经几十年的开拓,片上集成化成为了半导体器件研究的重中之重。在这其中光学器件是半导体的研究领域中的重要组成部分,光学器件不仅仅需要片上集成化,而且要不断朝向亚波长尺寸和材料体系多元化的方向前进。伴随着硅基材料体系通过纳米制备技术的发展不断突破摩尔定律的同时,其他材料体系的研究也为片上半导体器件提供了补充甚至创造了新的方向。仅仅近在十年前,甲氨基卤化铅钙钛矿从光伏领域出发逐步走入研究者们的视野。钙钛矿材料表现出了非常稳定的自发辐射放大和激光出射的光学性质并且带隙可调,而量子效率甚至能够接近100%,种种优异性质将带来的是光电子器件领域的产业革新。在当前的研究中,针对材料性质进行深入探索的同时也在成熟的半导体器件架构中将钙钛矿材料直接制备成光器件。然而问题在于目前产业中尚未开发出应用于卤化物钙钛矿的制备工艺,在大多数情况下自然合成生长的钙钛矿微米片和纳米线通常具有随机的尺寸大小,无法成为形状可控且激光模式可调的片上集成器件。钙钛矿半导体的更丰富的片上器件应用则受到了阻碍。本论文从解决卤化物钙钛矿的片上集成中面临的重要问题的研究点出发,首次实现了激光腔体可构型,激光性质可重复的卤化物钙钛矿片上激光源。创造了拓扑荷数从-4到+4变化的携带轨道角动量的钙钛矿涡旋片上激光器。将卤化物钙钛矿直接在光波导上集成,并且实现了半径约70 nm的颗粒的实时检测。一系列的钙钛矿片上集成光器件研究极大的促进了钙钛矿激光在片上光互联,生物传感和量子光学领域的应用,拓展了钙钛矿材料的光学器件实际应用。本论文开展以下研究:（1）从甲基氨基卤化铅钙钛矿材料性质出发,在微纳米制备技术的基础上探究甲基氨基卤化铅钙钛矿单晶的片上集成能力。详细分析了多组利用溶液法生长的钙钛矿单晶的激光性质并结合数值仿真计算验证了其各自激光模式。验证了钙钛矿单晶在片上集成光源应用中的可重复性困难,并提出了解决问题方向。利用液晶封装钙钛矿单晶实现了激光出射受温度调控的钙钛矿激光器单元。（2）开发了一种针对钙钛矿单晶的自上而下改良制备,成功制备出了钙钛矿圆盘腔体及图案化器件。其中主要研究内容包括用电子束光刻对钙钛矿微米片进行掩膜图案化,并用感应耦合等离子体进行刻蚀加工,获得高质量的圆盘形钙钛矿单晶腔体。圆盘钙钛矿单晶能够产生高品质因子激光出射,激光品质因子高于自然生长的单晶一个量级以上。与此同时,通过对器件的模式间隔和激光波长的分析,发现此激光器拥有可控性和可重复性。还通过制造变形圆盘腔体实现了独特的单向激光发射特性,解决了钙钛矿半导体器件发展中的重要难题。（3）甲氨基卤化物钙钛矿可以作为片上激光光源应用到光器件中。但是现有的钙钛矿激光普遍是线性偏振的,也就是只具有均匀的波前而缺少携带轨道角动量的结构化激光,这与下一代光通信的高容量需求相悖。本论文通过优化制备工艺制备了钙钛矿薄膜的圆环光栅结构,获得了钙钛矿垂直面发射激光器（VCSEL）。进一步将结构改变成为不同臂数的阿基米德螺旋光栅,片上钙钛矿激光器的波阵面变为螺旋形,为钙钛矿激光器赋予了-4到+4的拓扑荷数。具有高方向性出射和拓扑荷数可控的钙钛矿涡旋片上激光器的研究将极大地发掘了钙钛矿片上激光器在光学网络、生物传感和量子光学中的应用潜力。（4）通过将卤化物钙钛矿纳米片集成到氮化硅Si3N4波导上,实现了钙钛矿波导光的片上光电探测器。其可以用作光学传感器,甚至在极性溶液中也可以探测纳米级物体。这种集成波导钙钛矿光电探测器的性能参数可以与采集表面空间光的探测器一样好,同时兼具检测波导中光信号微小变化的能力。可以通过光电流的实时变化检测到半径为70-80 nm的纳米级物体,更重要的是得益于片上探测器的集成性,整个传感系统仅使用常规的半导体激光光源和标准的光纤耦合系统,设备应用性和便携性都得到了显着提高。研究中的片上集成钙钛矿光学传感器能够在未来的点护理（POC）、生物芯片以及可穿戴设备中发挥重要作用。综上所述,本论文以甲基氨基卤化铅钙钛矿为材料体系,利用微纳米制备技术作为基础并针对性改良,研究了从钙钛矿半导体片上激光光源到片上光电探测器的器件创新。开发出了针对钙钛矿单晶的自上而下器件制备技术,解决了钙钛矿半导体器件发展的重要困难,并在此基础上进一步将携带相位信息的涡旋激光引入钙钛矿片上系统。成功利用钙钛矿材料半定量探测半径约70 nm的聚苯乙烯颗粒。本论文的研究工作进一步促进了片上光互联,生物传感以及量子光学的发展。
徐涛[4]（2020）在《钙钛矿型甲胺铅溴多面体微晶的制备与激光性能研究》文中研究说明近年来,有机金属卤化物钙钛矿凭借其优异的光电性能在电致发光器件、光伏转化器件、光/辐射探测等领域取得了重要进展。特别地,作为一种优异的光增益介质,有机金属卤化物钙钛矿具有形貌调控方便、制备工艺简单、直接带隙可调等优势,是国际学术界的研究热点之一。进一步提高钙钛矿激光器件的性能,如降低激光阈值、调控激光出射模式是当前研究的主要方向之一。本文以甲胺铅溴钙钛矿为研究对象,通过优化溶液法首次合成了具有多面体结构的钙钛矿晶体,并对其生长机理做了深入探讨,同时在泵浦作用下成功实现了激光出射和激光性能的调控。具体工作如下:为了构建多面体谐振腔,利用溶液混合沉淀法合成了甲胺铅溴（CH3NH3PbBr3）多面体单晶颗粒。通过将一定浓度的溴化铅（PbBr2）溶液滴加到甲基溴化铵（CH3NH3Br）溶液（溶剂为异丙醇IPA）中,在水浴超声混合的条件下获得了甲胺铅溴多面体微粒。我们的研究表明,甲基溴化铵溶液的浓度在甲胺铅溴多面体结构形成过程中具有关键作用,超低浓度的甲基溴化铵溶液更利于甲胺铅溴晶体形成多面体结构。通过改变混合方式,发现在剧烈混合条件下,甲胺铅溴晶体更易形成立方体结构,这是由于剧烈的混合加快了反应速率。同时,剧烈的混合加剧了溶液对晶体的侵蚀,因此形成了一些空心结构。采用400 nm波长的飞秒脉冲激光进行泵浦,甲胺铅溴多面体微粒能够实现激光出射,更小尺寸的结构还可以实现品质因子高达1400的单模激光,这进一步表明通过溶液混合沉淀法合成的甲胺铅溴多面体微粒具有较高的晶体质量。通过改进型反溶剂气相扩散结晶法合成了甲胺铅溴多面体锥状微米线。将溴化铅薄膜浸泡到较高浓度的甲基溴化铵溶液中先制备出甲胺铅溴多晶薄膜,然后在此薄膜上滴加前驱体溶液,采用反溶剂气相扩散结晶法在薄膜上成功制备了甲胺铅溴多面体锥状微米线。进一步地,通过实验验证发现,获得的甲胺铅溴多晶薄膜中是否含有溴化铅对最终形成的甲胺铅溴微粒的形貌起着至关重要的作用。此外,通过辛胺调控甲胺铅溴的结晶过程,采用反溶剂气相扩散结晶法合成了甲胺铅溴微米线。采用400 nm飞秒脉冲激光作为泵浦激光,分别作用于甲胺铅溴微米线和甲胺铅溴多面体锥状微米线,深入研究了这两种结构的微米线的激光出射特性。在均匀泵浦条件下,甲胺铅溴微米线轴向上的F-P模式优先谐振,通常体现为多模激光出射;甲胺铅溴多面体锥状微米线轴向的端面并不平整,这使得F-P模式被抑制,横向截面内的WGM激光优先起振,由于腔模的体积较小,出射激光普遍具有单模特性。本论文提供了钙钛矿多面体微粒和钙钛矿多面体锥状微米线的合成方法,揭示了两种不同钙钛矿多面体单晶的生长机理,并展示了其在激光器件领域的应用。
刚婷婷[5]（2019）在《干涉型光纤超声波传感器及其成像实验研究》文中研究说明超声波成像技术具有无电离辐射,相对安全,成像速度快等优点,己成为了一种令人瞩目的新技术,被广泛的应用在多个领域,例如:医学诊断、地质勘探、材料、结构健康监测等。对于该成像技术而言,超声波探测器是用来获取被测物体内部结构信息的核心器件。目前工程应用中的超声波探测器多采用压电陶瓷换能器,但其在高精度和特殊环境的应用需求中,也有一定的局限性,如体积大、响应灵敏度较低,易受环境电磁干扰,复用性较差等。从应用需求和技术发展的角度,超声波成像技术仍然是一种在技术上期待有新进展和新突破的研究。因此,本论文中研究了多种基于相位调制的干涉型光纤超声波传感器,搭建了超声波检测系统,应用这些传感器对多个自制地震物理模型进行了探测和成像实验,分别采用可编程程序控制扫描和温度自校准的方法对成像系统的自动化操作和消除温度交叉敏感问题进行了研究。这些研究对于加速超声波成像技术的进一步发展有非常重要的意义。本论文的主要研究内容为:（1）综述了光纤传感技术和光纤超声波传感技术的发展历程。论述了干涉型光纤传感器的基本原理,超声波产生的方法,超声波在固体、液体、气体中的传播规律、超声波在传播过程中的反射、折射、衰减以及超声波探测系统优化的方法。对比分析了常见的超声波检测方法。（2）设计并制作了结构紧凑的迈克尔逊干涉型超声波传感器,该传感器由一个1×2耦合器的两个具有不同长度的输出端（镀有金膜以提高反射率）固定在倾斜聚丙烯管上所构成。干涉臂的腐蚀处理操作提高了该结构的声压灵敏度进一步改善了结构的超声波探测灵敏度。配合使用边带滤波技术,该传感器可检测频率为300 kHz的脉冲（信噪比可达15.56 dB）和连续超声波。另外,倾斜的封装结构进一步改善了光纤机械强度,不仅能提高传感器的检测可移动性,还可将其用于辨别未知方向的超声源识别。（3）为了提高传感器的超声波频率探测范围,通过在空芯光纤处进行多次重复放电操作制成了空气微泡型法布里珀罗干涉仪型超声波传感器。该空气微泡的长度和壁厚分别约为120μm和13μm。该传感器具有较好的稳定性、可重复性且对频率为1 MHz的脉冲超声波灵敏度高（信噪比:24.08 dB）。为了进一步提高该结构的灵敏度,对空芯光纤进行载氢预处理,这降低了微泡壁的厚度,增大了微泡长度,达到了增敏的目的（信噪比:49.28 dB）。通过信号边缘滤波的解调方法,对探测到的信号进行数据处理和反演成像获得了简单地震物理模型的二维和三维图像。（4）为了进一步提高探测灵敏度,将聚氯乙烯薄膜与单模光纤端面结合构成了法布里珀罗干涉仪型超声波传感器。由于聚氯乙烯薄膜具有较小的杨氏模量,使得这一传感器具有较大的超声波灵敏度（信噪比高达68.56 dB）。利用飞行时间法对探测到的超声波信号进行重构,分别得到了不同角度的梯形地震物理模型的二维结构图和球形地震物理模型的三维结构图。（5）为了实现全光纤的超声波探测,将压电陶瓷换能器发出的超声波耦合至塑料光纤里构成塑料光纤超声源,再将其与法布里珀罗干涉仪结合构成小检测空间的全光纤超声波检测/成像系统。实验结果表明该系统可以分别在空气、铝板和水中实现短距离的超声波发射和探测。
石俊俊[6]（2019）在《杂化等离激元波导中的光学二次谐波效应》文中研究说明非线性光学是光学的一个重要的分支,描述了光与介质的相互作用过程。自从1961年Franken等人首次实现二次谐波以来,非线性光学过程在许多科学技术领域发挥着重要作用。人们通过利用非线性过程对激光器的辐射频率进行有效调控,基于这一原理的激光器可用波长范围可以扩展到可见光谱的短波长区域。目前有效的频率转换过程多是在宏观尺度的无机双折射晶体中实现的,过大的晶体尺寸阻碍了片上可调谐非线性光学的发展。介质纳米线或纳米带以其本身较强的非线性系数以及能够在波长尺度上操控和引导光,使它们成为片上非线性光学器件的重要一员。然而光学衍射极限的存在使得进一步发展更紧凑的器件变得十分困难。复合等离激元波导由表面等离激元（surface plasmon polaritons,SPP）结构与介质波导相互耦合形成,为解决上述难题提供了新的方案。这一波导同时利用了表面等离激元可以突破衍射极限和介质波导非线性系数较高且传播损耗低的特征,可以在亚波长尺度上实现非线性过程。它为集成化非线性器件的设计敞开了大门。本文主要围绕杂化等离激元波导的二次谐波效应（second harmonic generation,SHG）,就如何提升SHG的转换效率和对SHG光束的调控进行了深入的分析和研究。具体来说,本论文的研究主要包括三个方面:一、研究了基于‘半导体纳米线-间隙绝缘层-超光滑金膜’的杂化等离激元波导结构的二次谐波效应。该器件的非线性转换效率高达4×10-5W-1,比已往报导的表面等离激元结构或者半导体结构高几个数量级。波导模式与非线性材料之间有着较强的空间重叠,以及入射模和反射模之间的动量守恒是产生这种高效率的关键因素。倍频光子的发射角与激发波长线性相关,表明在亚波长范围内可以实现非线性光束转向。我们的工作为实现高效、可调谐的非线性相干源开辟了新的途径。二、利用光栅实现了在杂化等离激元波导中对二次谐波光束的调控。二次谐波（second harmonic,SH）信号的发射角可以从沿波导轴方向调控到与波导轴成60°夹角,进而进入物镜收集锥,从而允许检测到高损耗波导的共传播波导模式中原来不可检测的SH信号。共传播模式的SH光子的转换效率从难以收集提升到占总SH光子的26.7%(3×10-5W-1)。当泵浦波长从770到840 nm变化时,倍频光子光束的发射角变化达到22°。该设计可作为纳米光子系统的非线性光栅耦合器,可用于有效的非线性相干光产生和集成非线性纳米光子学。三、利用光栅激发的SPP远程激发杂化等离激元波导的二次谐波。当表面等离激元耦合到Cd Se纳米带中,相向传播的杂化等离激元模式相互干涉,形成垂直向上发射的SHG。Cd Se纳米带有一定的厚度,其上下表面折射率突变结果形成法布里珀罗腔。我们从实验及计算上证明了当Cd Se纳米带的厚度接近240nm时（波长为800 nm）,形成法布里珀罗腔共振,使得SHG最大可以增强约两个数量级。我们的发现提供了一种高效的片上倍频源,为集成化非线性器件提供了重要思路。
张利锋[7]（2019）在《Ge基发光器件关键技术研究》文中指出随着电子科技行业的不断发展,传统电互连引起的信号延迟、电磁干扰以及能量损耗等问题变得越来越突出,从而阻碍了集成电路尺寸的进一步减少。用光互连取代电互连,是当代被广泛认可的突破传统电互连瓶颈的方案。III-V族材料的发光器件比较成熟,而且拥有良好的发光特性,但它难以与Si基CMOS工艺兼容,因此不适合用于Si基单片光电集成。基于Ⅳ族材料的发光器件却可以克服这个问题,是实现单片光电集成的发展方向。Ⅳ族材料中的Ge虽然不是直接带隙材料,但它的直接带隙和间接带隙的能量差只有0.136 eV,可以通过张应变、电子填充等方式实现直接带隙发光。本文基于Ge的材料特性和能带结构,总结分析了多种应力引入方法,得出了应变不仅可以降低直接带隙能谷,还可以提高价带极大值点、直接带隙能谷中的电子浓度以及载流子的迁移率,为Ge基LED和激光器的设计奠定了基础。基于LED的发光原理,结合外加应力源、微桥结构、掺锡和PIN异质结的优势提出了一种新型的应变Ge/Ge1-x-x Snx/Ge PIN双异质结发光二极管,然后整合优化了工艺步骤并通过改变器件的材料物理参数进行实验分析。实验结果显示:GeSn发光特性随应力增加而增强;在Si3N4膜的应力为-1.38 GPa,Sn组分为4.5%时,最佳的n型和p型掺杂浓度为5×10188 cm-3;同时在Ge材料中引入应力和Sn组分可以降低Ge转变为直接带隙材料所需的Sn组分。基于LED的研究基础,结合激光器的原理和对谐振腔的研究,采用Silvaco仿真工具设计了一种依靠Sn组分和超注入电子填充来实现发光的Ge/GeSn/Ge双异质结PIN VCSEL。仿真结果显示:其基本的光电特性满足激光器的特性,能带结构满足粒子数反转的要求,且光谱线宽不到1 nm;本征层厚度会影响超注入的水平从而影响器件的发光特性;适当增加掺杂浓度,减小温度可以提高激光器的发光特性;Sn组分与谐振腔结构相适应时发光强度最佳;不同Sn组分对应的最佳I区厚度也不同;当DBR谐振腔的设计与Sn组分相适应时,Sn组分越高,最佳I区厚度下的发光强度也最高。考虑到掺Sn的工艺难度,选择的最佳Sn组分是6%,此时DBR结构中SiO2/Si的厚度为0.233μm/0.143μm,激光器的发光峰值波长约为2μm,发光效率与已发表的实验结果相比有明显的提升。考虑到目前普遍的工艺水平和成本问题提出了"双管齐下"的方案,即在使用新材料新工艺设计新型高性能发光器件的同时也考虑牺牲部分器件性能,设计出适合目前工艺水平的更经济的结构。为此,设计了新型SixGey/Ge/Si0.5Ge0.5发光管,并整合优化了工艺步骤,绘制了版图。
陈小钢[8]（2019）在《高品质因子光微流微腔及其性能研究》文中研究指明光微流微腔传感技术是结合微流控技术与光学微腔的一个新兴前沿交叉研究领域,它不仅具有传统光学微腔极高的品质因子和极小的模式体积等优异光学性质,同时又具备微流控技术样品低用量、功能高集成的优势,为材料学、化学、生命科学、生物医学等领域的基础研究与应用开发提供了一个很好的平台。本论文主要以回音壁模式微腔和法布里-珀罗腔为载体,构建和实现了新型高品质因子光微流微腔,并在低阈值激光器和高灵敏度传感器方面开展了一系列研究工作。本论文主要内容和创新点有如下几个方面:1.构建高品质因子（quality factor,Q）微泡嵌入型法布里-珀罗（Fabry-Pérot,FP）腔新结构。通过在FP腔内嵌入微泡,不仅完成微流通道的构建,同时获得更高Q值、更小模式体积的光学模式以及更稳定的结构特性。首先,理论上研究了不同微泡参数（包括微泡腔的曲面弧度、放置位置、液芯折射率,腔镜失斜等）对FP腔的光学模式性能影响。结果表明,微泡型FP腔对镜面失斜具有良好的包容性,且通过强的横向光场束缚极大降低了模式体积;同时,其Q值比平面型FP腔高1-2个数量级。通过实验实现了低阈值光微流微腔激光的输出,其阈值比平面型FP腔低1个数量级。另外,该装置还可实现对激光横模选择性输出,为低阈值光微流微腔激光器的研究提供了一种有效的实验方案。2.首次制备高Q值蛋清材料生物型光学微瓶腔,实现了光学微腔与生物材料的有机结合。蛋清作为一种天然蛋白质,主要由卵白蛋白组成,具有良好的生物相容性和非常小的光学吸收系数,是制备生物型微腔的理想材料选择。实验中利用自组装方式制备生物型液滴微瓶腔,通过近场耦合激发得到稳定的光学回音壁模式,并测得其Q值高达105。该生物微腔制备简单、材料获取方便、生物相容性能好,为进一步将微腔应用在活体传感中提供了结构基础。同时,为克服空气中液滴腔存在蒸发等问题,提出封装型液滴腔传感新结构,并实现了准液滴腔和液滴腔的高灵敏度温度传感。该封装结构具有防蒸发、抗污染、易导热等特性,提高了液滴腔传感系统的稳定性,有利于鲁棒（Robust）的高灵敏温度传感器件的开发。3.创新性提出开放式光微流微腔激光传感系统并演示其在生化传感上的可行性。基于水浸物镜独特的泵浦结构,以微盘腔为探测载体,物镜水环境为反应空间,通过监测微盘腔共振激光波长的移动,可以实时检测水环境折射率等任何微弱扰动的变化。实验进行了环境温度、溶液折射率、氯化钠晶体溶解、溶液扩散等传感测量,结果显示该传感系统操作简便,反应灵敏,响应速度快,可实现实时监测。因此,这种新型片上生化传感系统将为观察、记录和研究化学反应动力学等提供一个稳定、高效的平台,在监测生物免疫治疗、化学反应等应用上具有重大的潜在价值。
崔丹丹[9]（2015）在《多孔硅基光学梳状滤波器的技术研究》文中研究指明多孔硅基光子器件由于其折射率在制作过程中可通过控制腐蚀条件来改变而具有潜在应用价值。多孔硅梳状结构具有光滑的折射率分布,可以提高光学器件的性能,在近红外范围内的单个和多个带隙的梳状结构已经被广泛应用于化学和生物传感器。基于电化学腐蚀硅的机理,通过电化学阳极氧化法,在p型单晶硅上制备了近红外光谱范围（1μm-3μm）内工作的多孔硅光学梳状滤波器。为了提高滤波器的发光质量,首先对梳状多孔硅反射光谱的影响因素进行研究,在此基础上采用折射率匹配技术,在梳状多孔硅结构中引入了厚度为5.1μm的折射率匹配层,有效降低了干涉条纹和二次谐波的相对反射强度。最后通过串行连接的方式将多个梳状多孔硅叠加,制备出带宽为1350nm的宽带宽梳状滤波器,采取同样的方式将两个梳状多孔硅串行叠加,制备出双通道的多孔硅梳状滤波器。
马文锋[10]（2016）在《应用于生物传感器的硅基有序多孔硅的研究》文中认为硅基多孔硅是一种新型的传感器基体材料。由于其具有较高的比表面积、可调谐的光学结构、高的表面化学活性以及制备工艺简单等优点,近年来作为新型传感器的基体材料得到广大研究者的极大关注,尤其是其还具有较好的生物兼容性,而且能与现有的集成电路硅工艺兼容,因此基于硅基多孔硅的光学生物传感器被广泛的研究。多孔硅的微观形貌结构（比如孔径、孔隙率、层厚等）以及其光学性能主要依赖于其制备工艺参数,因此对多孔硅制备工艺的研究是解决多孔硅在传感器技术中实际应用问题的重要途径。本论文主要是利用电化学方法在n型单晶硅上得到硅基纳米有序多孔硅,探讨研究了腐蚀液组成、电流密度、腐蚀时间等对多孔硅微观形貌结构的影响规律;并通过研究得到消除多孔硅表面小孔硅问题的解决方案;研究了多孔硅基于法布里-珀罗干涉效应的光学性能。具体内容如下:（1）采用乙醇和异丙醇做腐蚀液的溶剂,分别制备出了介孔多孔硅和宏孔多孔硅;研究了电流密度和腐蚀时间对多孔硅微观形貌的影响,随着电流密度的增大,多孔硅的孔径、孔隙率和层厚均增大;延长腐蚀时间,多孔硅的孔径几乎没有变化,层厚与腐蚀时间成正比例关系;（2）基于法布里-珀罗效应,制备得到的多孔硅样品进行光学测试,结果表明,多孔硅层厚小于10μm时,展现出较好的干涉效应;孔隙率大于75%,样品对酒精溶液表现出较高的灵敏度;（3）研究出有效解决消除多孔硅样品顶端的小孔硅的方案;利用快速热处理系统,研究了温度制度对多孔硅表面化学状态的影响。
二、硅基法布里-珀罗微腔的室温发光（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、硅基法布里-珀罗微腔的室温发光（论文提纲范文）
（1）面向单光子源的光纤法布里-珀罗微腔的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1. 绪论 |
| 1.1 光学微腔 |
| 1.2 单光子源 |
| 1.3 光学微腔在单光子源中的应用原理 |
| 1.4 FP微腔在单光子源中的研究现状 |
| 1.5 本文主要工作 |
| 2. Fabry-Perot谐振腔原理 |
| 2.1 谐振腔的基本参数与原理 |
| 2.2 FP微腔中的模式耦合理论 |
| 2.3 本章小结 |
| 3. 光纤FP微腔耦合效率仿真优化 |
| 3.1 有限时域差分法 |
| 3.2 仿真模型 |
| 3.3 仿真结果分析 |
| 3.3.1 光纤耦合效率 |
| 3.3.2 Purcell修正耦合效率 |
| 3.4 本章小结 |
| 4. 光纤FP微腔的制备及测试分析 |
| 4.1 光纤端面预处理 |
| 4.1.1 CO_2激光平滑预处理 |
| 4.1.2 纤芯覆盖预处理 |
| 4.1.3 机械研磨预处理 |
| 4.2 化学刻蚀 |
| 4.2.1 基本原理 |
| 4.2.2 刻蚀控制与结果 |
| 4.3 CO_2激光平滑 |
| 4.3.1 系统搭建与校准 |
| 4.3.2 CO_2激光平滑结果 |
| 4.4 腔镜镀膜 |
| 4.5 实验测量 |
| 4.5.1 实验系统 |
| 4.5.2 空腔测量 |
| 4.6 本章小结 |
| 5. 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（2）基于二维层状材料的激光器（论文提纲范文）
| 1 引 言 |
| 2 TMDC |
| 2.1 基本性质 |
| 2.2 制备方法与转移方法 |
| 3 光学微腔分类及原理 |
| 3.1 法布里-珀罗微腔 |
| 3.2 回音壁模式微腔 |
| 3.3 分布式反馈微腔 |
| 3.4 光子晶体微腔 |
| 4 TMDC激光器 |
| 4.1激子激光器 |
| 4.2 层间激子激光器 |
| 4.3 TMDC激光器与VCSEL的对比 |
| 5 总结与展望 |
（3）基于甲氨基卤化物钙钛矿的片上集成光器件研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究目的和意义 |
| 1.2 钙钛矿片上集成器件的发展概况 |
| 1.2.1 钙钛矿材料性质及其光学应用发展 |
| 1.2.2 钙钛矿片上集成的研究理念 |
| 1.2.3 钙钛矿激光研究现状 |
| 1.2.4 钙钛矿光电探测器研究及应用前景 |
| 1.2.5 涡旋激光在片上集成中的进展 |
| 1.3 现有研究结果的不足 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 甲氨基卤化物钙钛矿的光集成 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 甲基氨基卤化铅钙钛矿及其制备加工 |
| 2.2.1 甲基氨基卤化铅钙钛矿的生长及半导体性质 |
| 2.2.2 甲基氨基卤化铅钙钛矿材料的光学性质 |
| 2.2.3 甲基氨基卤化铅钙钛矿与传统半导体工艺兼容性 |
| 2.3 钙钛矿光电探测器工作机理 |
| 2.3.1 工作机理 |
| 2.3.2 光电探测器的暗电流 |
| 2.3.3 光电探测器性能的关键参数 |
| 2.4 钙钛矿集成涡旋激光源 |
| 2.4.1 光学涡旋的奇点和拓扑荷数 |
| 2.4.2 具有特定轨道角动量的涡旋光 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 钙钛矿微盘激光器的制备和表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 钙钛矿可调集成激光器 |
| 3.2.1 波长可调钙钛矿微盘激光器的设计 |
| 3.2.2 可调钙钛矿激光器性能表征 |
| 3.2.3 可调机理分析及讨论 |
| 3.3 钙钛矿的自上而下的刻蚀制备技术 |
| 3.3.1 刻蚀钙钛矿样品的制备流程 |
| 3.3.2 样品的光学测量表征 |
| 3.4 圆盘钙钛矿激光器的激光性质 |
| 3.4.1 不同尺寸钙钛矿微盘表现的激光性质 |
| 3.4.2 自上而下刻蚀钙钛矿微盘激光器的可重复性 |
| 3.4.3 具有单向出射性的微盘激光器 |
| 3.4.4 制备特殊形状钙钛矿结构 |
| 3.4.5 利用刻蚀钙钛矿结构对光电探测器的探索 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 钙钛矿涡旋片上激光光源 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 涡旋激光的片上钙钛矿器件设计和制备 |
| 4.2.1 钙钛矿涡旋激光器设计 |
| 4.2.2 钙钛矿薄膜的制备及图案化器件加工 |
| 4.2.3 激光性能验证和器件制备工艺 |
| 4.3 钙钛矿涡旋片上激光器 |
| 4.3.1 垂直腔面发射激光 |
| 4.3.2 具有不同拓扑荷数的涡旋片上激光器 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 片上集成钙钛矿光电探测器 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 集成钙钛矿光电探测器的设计 |
| 5.3 集成钙钛矿光电探测器的制备及性能参数 |
| 5.3.1 光电探测器的制备 |
| 5.3.2 光电探测器的光电性能参数 |
| 5.4 集成钙钛矿光电探测器的纳米颗粒检测 |
| 5.4.1 钙钛矿光电探测器的微小颗粒探测 |
| 5.4.2 钙钛矿光电探测器的实时探测 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（4）钙钛矿型甲胺铅溴多面体微晶的制备与激光性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 钙钛矿材料简介 |
| 1.1.2 晶体生长过程中的形貌控制 |
| 1.2 有机-无机杂化钙钛矿 |
| 1.2.1 结构 |
| 1.2.2 合成 |
| 1.2.3 应用 |
| 1.3 钙钛矿微型激光器研究现状 |
| 1.4 本课题的研究意义和内容 |
| 1.4.1 本课题的研究意义 |
| 1.4.2 本课题的主要研究内容 |
| 1.5 本课题的研究项目来源 |
| 第二章 材料的制备及表征方法 |
| 2.1 实验材料与仪器 |
| 2.2 样品的制备 |
| 2.3 材料的表征方法 |
| 2.3.1 X射线衍射分析 |
| 2.3.2 扫描电子显微镜 |
| 2.3.3 透射电子显微镜 |
| 2.3.4 荧光光谱仪 |
| 2.3.5 荧光显微镜 |
| 2.3.6 暗场显微镜 |
| 2.3.7 分光光度计 |
| 2.4 激光的测量装置 |
| 第三章 钙钛矿型甲胺铅溴多面体微粒的制备及激光性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 甲胺铅溴多面体微粒的制备和表征 |
| 3.2.1 甲胺铅溴多面体微粒的制备 |
| 3.2.2 甲胺铅溴多面体微粒的表征 |
| 3.3 影响甲胺铅溴多面体微粒形成的因素 |
| 3.3.1 反应物浓度对甲胺铅溴形貌的影响 |
| 3.3.2 温度对甲胺铅溴形貌的影响 |
| 3.3.3 混合方式对甲胺铅溴形貌的影响 |
| 3.3.4 甲胺铅溴多面体微粒的生长机理 |
| 3.4 甲胺铅溴多面体微粒的激光特性 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 钙钛矿型甲胺铅溴多面体锥状微米线的制备及激光性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 甲胺铅溴微米线激光器 |
| 4.2.1 甲胺铅溴微米线的制备 |
| 4.2.2 甲胺铅溴微米线的表征 |
| 4.2.3 甲胺铅溴微米线的激光特性 |
| 4.3 甲胺铅溴多面体锥状微米线的制备与表征 |
| 4.3.1 甲胺铅溴多面体锥状微米线的制备 |
| 4.3.2 甲胺铅溴多面体锥状微米线的表征 |
| 4.4 甲胺铅溴多面体锥状微米线的生长机理 |
| 4.5 甲胺铅溴多面体锥状微米线的激光特性 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（5）干涉型光纤超声波传感器及其成像实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 光纤传感器的概述 |
| 1.2.1 光纤传感的发展历程和原理 |
| 1.2.2 光纤传感器的优点 |
| 1.2.3 光纤传感器的分类 |
| 1.3 干涉型光纤传感器 |
| 1.3.1 多模干涉型光纤传感器 |
| 1.3.2 光纤FP干涉仪型传感器 |
| 1.3.3 光纤Sagnac干涉仪型传感器 |
| 1.3.4 光纤Michelson干涉仪型传感器 |
| 1.3.5 光纤MZ干涉仪型传感器 |
| 1.4 光纤超声波传感技术概述 |
| 1.5 本论文的研究内容 |
| 1.6 本论文的结构安排 |
| 第二章 声波的产生、传输与探测 |
| 2.1 超声波的特性和产生 |
| 2.1.1 超声波的特性 |
| 2.1.2 超声波的产生 |
| 2.2 超声波在介质中的传播 |
| 2.2.1 超声波在固体中的传播 |
| 2.2.2 超声波在液体和气体中传播 |
| 2.3 超声波的反射、折射 |
| 2.4 超声波的衰减 |
| 2.5 超声波的检测 |
| 2.6 超声波探测系统的优化和后期数据处理 |
| 2.6.1 耦合与补偿 |
| 2.6.2 信号噪声 |
| 2.6.3 边缘滤波技术 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 迈克尔逊干涉结构的光纤超声波传感器 |
| 3.1 Michelson干涉结构的传感机制 |
| 3.2 Michelson干涉结构的设计与封装 |
| 3.3 Michelson干涉结构的超声波探测实验 |
| 3.3.1 超声波探测系统的搭建 |
| 3.3.2 地震物理模型的制作 |
| 3.3.3 Michelson干涉结构对300 kHz脉冲和连续超声波的响应 |
| 3.3.4 Michelson干涉结构的稳定性研究 |
| 3.3.5 Michelson干涉结构的方向性研究 |
| 3.4 实验结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 空气微泡型法布里-珀罗干涉结构的光纤超声波传感器 |
| 4.1 空气微泡型FP干涉结构的光纤超声波传感器 |
| 4.1.1 传感器的传感机制 |
| 4.1.2 传感器的设计和制作 |
| 4.1.3 超声波测试和地震物理模型二维扫描成像实验 |
| 4.1.4 实验结果分析 |
| 4.2 灵敏度增强的空气微泡型FP干涉结构的光纤超声波传感器 |
| 4.2.1 传感器的设计和制作 |
| 4.2.2 传感器的工作原理 |
| 4.2.3压力测试实验 |
| 4.2.4 1MHz超声波探测和地震物理模型的二、三维扫描成像实验 |
| 4.2.5 实验结果分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 薄膜型法布里-珀罗干涉结构的光纤超声波传感器 |
| 5.1 薄膜型FP干涉结构的设计和制作 |
| 5.2 薄膜型FP干涉结构的超声波探测实验 |
| 5.2.1 不同频率下传感器对连续、脉冲超声波的响应 |
| 5.2.2 传感器对不同距离、方向脉冲超声波的响应 |
| 5.3地震物理模型扫描成像实验 |
| 5.3.1 利用传感器对不同倾斜角度地震物理模型的二维成像 |
| 5.3.2 利用传感器对球型地震物理模型的三维成像 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 基于塑料光纤的超声波发射源 |
| 6.1 超声波发射源的设计与制作 |
| 6.2 在不同环境下超声波测试实验及结果分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 7.2.1 本论文研究工作的推进 |
| 7.2.2 基于TFBG传感机理、应用和解调方法的研究 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 作者简介 |
（6）杂化等离激元波导中的光学二次谐波效应（论文提纲范文）
| 论文创新点 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 绪论 |
| 第一章 非线性亚波长光学波导基础 |
| 1.1 亚波长介质波导 |
| 1.1.1 光波导理论基础 |
| 1.1.2 亚波长介质波导进展与应用 |
| 1.2 等离激元波导 |
| 1.2.1 表面等离激元概述 |
| 1.2.2 等离激元波导进展与应用 |
| 1.3 亚波长光波导中的非线性光学过程 |
| 1.3.1 非线性光学基础 |
| 1.3.2 相位匹配方法 |
| 1.3.3 亚波长光波导的非线性过程 |
| 第二章 非线性杂化等离激元波导 |
| 2.1 波导类型 |
| 2.2 主要应用 |
| 2.3 非线性杂化等离激元波导进展 |
| 第三章 杂化等离激元波导中的二次谐波增强 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 杂化等离激元波导的模式分析 |
| 3.3 二次谐波测量与分析 |
| 3.3.1 实验设计与显微测量 |
| 3.3.2 间隙层厚度对二次谐波产生的影响 |
| 3.4 二次谐波发射特性 |
| 3.5 二次谐波转换效率 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 光栅辅助的杂化等离激元波导的二次谐波光束调控 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 非线性光栅耦合器 |
| 4.3 二次谐波显微测量 |
| 4.4 波导模式分析 |
| 4.5 二次谐波光束调控 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 SPP远程激发杂化等离激元波导的二次谐波 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 远程激发二次谐波 |
| 5.3 远程激发的模式分析 |
| 5.4 法布里腔共振增强二次谐波效应 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本论文工作的创新点与意义 |
| 6.2 后续工作及展望 |
| 6.2.1 超表面与波导的结合 |
| 6.2.2 电致非线性 |
| 6.2.3 回音壁腔 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间论文发表情况 |
| 致谢 |
（7）Ge基发光器件关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文主要工作与章节安排 |
| 第二章 Ge材料的应力工程与材料特性 |
| 2.1 Ge材料的能带结构 |
| 2.2 Ge材料的应力工程 |
| 2.2.1 异质结生长应变技术 |
| 2.2.2 Si_3N_4应力源应力技术 |
| 2.2.3 GeSn合金技术 |
| 2.2.4 机械应力技术 |
| 2.3 应变对Ge材料的作用 |
| 2.3.1 应变Ge的能带结构 |
| 2.3.2 应变对Ge材料Γ能谷中电子分布的影响 |
| 2.3.3 改性Ge中迁移率的变化 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 Ge基LED的设计与实验研究 |
| 3.1 Ge基LED的工作原理 |
| 3.2 Ge基LED的结构设计 |
| 3.2.1 异质结在半导体发光器件中的作用 |
| 3.2.2 PIN结在发光器件中的作用 |
| 3.2.3 Ge基LED的结构设计 |
| 3.3 发光二极管的主要光电特性 |
| 3.4 Ge基LED的实验分析 |
| 3.4.1 Ge基LED的制备方法 |
| 3.4.2 P/N区掺杂浓度对LED特性的影响 |
| 3.4.3 应变对LED特性的影响 |
| 3.4.4 Sn组分对LED特性的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 Ge基激光器的设计与仿真 |
| 4.1 Ge基LD的工作原理 |
| 4.2 Ge基LD的结构设计 |
| 4.2.1 法布里珀罗谐振腔 |
| 4.2.2 分布布拉格光栅 |
| 4.2.3 分布式布拉格反射镜 |
| 4.2.4 DBR膜材料的选择 |
| 4.2.5 Ge基激光器的结构设计 |
| 4.3 激光器的主要光电性能参数 |
| 4.4 Ge基LD的仿真分析 |
| 4.4.1 本征Ge层厚度对LD特性的影响 |
| 4.4.2 Sn组分对LD特性的影响 |
| 4.4.3 P/N区掺杂浓度对LD特性的影响 |
| 4.4.4 温度对LD特性的影响 |
| 4.5 Ge基LD的工艺制备方案 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于工艺及成本问题的新方案 |
| 5.1 工艺难度以及成本问题的提出 |
| 5.2 基于目前普遍工艺水平的新方案 |
| 5.2.1 器件结构 |
| 5.2.2 工艺和版图 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）高品质因子光微流微腔及其性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 微流控技术 |
| 1.2 光学微腔 |
| 1.3 光微流微腔激光生物传感技术 |
| 1.4 本论文内容安排 |
| 第二章 光学微腔理论基础 |
| 2.1 光学微腔回音壁模式理论 |
| 2.2 平行平面法布里-珀罗腔理论 |
| 2.3 光学微腔的基本参量 |
| 2.4 微腔传感原理与测量方法 |
| 本章小结 |
| 第三章 高品质因子微泡嵌入型法布里-珀罗腔 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 微泡嵌入型FP腔 |
| 3.3 模拟结果讨论与分析 |
| 3.4 微泡嵌入型FP腔激光实验 |
| 本章小结 |
| 第四章 高品质因子生物型光学液滴腔及封装技术 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 生物型液滴微瓶腔 |
| 4.3 液滴腔及准液滴腔研究 |
| 4.4 封装型液滴腔高灵敏温度传感 |
| 本章小结 |
| 第五章 开放式水镜泵浦微腔激光传感系统 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 开放式微腔激光传感系统 |
| 5.3 折射率和温度传感研究 |
| 5.4 化学传感研究 |
| 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（9）多孔硅基光学梳状滤波器的技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 多孔硅简介 |
| 1.1.1 多孔硅发展历史 |
| 1.1.2 多孔硅的性质及应用 |
| 1.1.3 多孔硅制备方法的简介 |
| 1.2 多孔硅光子器件的分类 |
| 1.3 梳状多孔硅简介 |
| 1.3.1 梳状多孔硅的制备方法 |
| 1.3.2 梳状多孔硅的优点 |
| 1.4 多孔硅基光学梳状滤波器的研究及应用现状 |
| 1.4.1 国内研究及应用现状 |
| 1.4.2 国外研究及应用现状 |
| 1.5 本论文的主要研究内容及意义 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 研究意义 |
| 第二章 刻蚀条件对多孔硅结构的影响研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 硅的电化学阳极氧化中微孔的形成机制 |
| 2.3 多孔硅结构的制备 |
| 2.3.1 实验材料及仪器介绍 |
| 2.3.2 实验步骤 |
| 2.3.3 多孔硅结构参数的表征 |
| 2.4 结果分析与讨论 |
| 2.4.1 电流密度对多孔硅孔隙度、刻蚀速率及多孔硅-硅界面粗糙度的影响 |
| 2.4.2 HF含量对多孔硅孔隙度、刻蚀速率及多孔硅-硅界面粗糙度的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 阳极氧化条件对梳状多孔硅反射光谱影响研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 多孔硅梳状滤波器的原理 |
| 3.3 梳状多孔硅的制备 |
| 3.3.1 实验材料与器材 |
| 3.3.2 梳状多孔硅的制备实验 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 HF含量对梳状多孔硅反射光谱的影响分析 |
| 3.4.2 刻蚀周期对梳状多孔硅反射光谱的影响分析 |
| 3.4.3 刻蚀时间对梳状多孔硅反射光谱的影响分析 |
| 3.4.4 正弦刻蚀波电流密度幅值对梳状多孔硅反射光谱的影响分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 梳状多孔硅折射率匹配层的制备及其反射特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 有效介质近似计算折射率 |
| 4.3 梳状多孔硅折射率匹配层的制备实验 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 SEM分析 |
| 4.4.2 梳状多孔硅反射光谱分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 复合梳状多孔硅的制备技术研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 梳状多孔硅的复合形式 |
| 5.3 复合梳状多孔硅的制备实验 |
| 5.4 结果分析与讨论 |
| 5.4.1 宽带宽梳状滤波器反射光谱分析 |
| 5.4.2 多通道梳状滤波器反射光谱分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 发表论文和科研情况说明 |
（10）应用于生物传感器的硅基有序多孔硅的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 生物传感器概述 |
| 1.1.1 生物传感器 |
| 1.1.2 生物传感器研究进展 |
| 1.1.3 生物传感器待解决的问题 |
| 1.2 多孔硅生物传感器 |
| 1.2.1 多孔硅简介 |
| 1.2.2 多孔硅生物传感器 |
| 1.2.3 多孔硅生物传感器的研究进展 |
| 1.3 本文研究目标及研究内容 |
| 第2章 相关理论与实验过程 |
| 2.1 多孔硅的制备 |
| 2.1.1 水热腐蚀法 |
| 2.1.2 化学浸蚀法 |
| 2.1.3 电化学腐蚀法 |
| 2.2 多孔硅的形成机理 |
| 2.2.1 Beale耗尽模型 |
| 2.2.2 载流子扩散限制模型 |
| 2.2.3 量子限制模型 |
| 2.3 多孔硅的微观形貌结构与表面化学状态的表征技术 |
| 2.3.1 场发射扫描电子显微镜(FESEM)表征手段 |
| 2.3.2 原子力显微镜(AFM)表征手段 |
| 2.3.3 傅里叶红外光谱(FTIR)表征手段 |
| 2.4 法布里-珀罗干涉光谱测试 |
| 2.4.1 基于法布里-珀罗干涉效应的光学检测原理 |
| 2.4.2 多孔硅法布里-珀罗薄膜的光学检测系统 |
| 第3章 介孔多孔硅法布里-珀罗干涉薄膜的制备及光学性能研究 |
| 3.1 介孔多孔硅法布里-珀罗干涉薄膜的制备 |
| 3.1.1 硅片的表面洁净 |
| 3.1.2 双槽电化学发法制备多孔硅 |
| 3.2 介孔多孔硅微观形貌结构 |
| 3.2.1 介孔多孔硅的微观形貌分析 |
| 3.2.2 质量分析法表征多孔硅样品的孔隙率 |
| 3.3 介孔多孔硅的法布里-珀罗干涉光谱 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 宏孔多孔硅法布里-珀罗干涉薄膜的制备及光学性能研究 |
| 4.1 宏孔多孔硅法布里-珀罗干涉薄膜的制备 |
| 4.1.1 宏孔多孔硅的制备工艺参数 |
| 4.1.2 多孔硅的热处理工艺 |
| 4.2 宏孔多孔硅的微观形貌结构以及表面化学状态 |
| 4.2.1 宏孔多孔硅的微观形貌结构 |
| 4.2.2 宏孔多孔硅形成机理 |
| 4.2.3 宏孔多孔硅的孔隙率和腐蚀速率 |
| 4.2.4 FTIR表征宏孔多孔硅的表面化学状态 |
| 4.3 宏孔多孔硅的法布里-珀罗干涉光谱 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
四、硅基法布里-珀罗微腔的室温发光（论文参考文献）
- [1]面向单光子源的光纤法布里-珀罗微腔的研究[D]. 林亚婷. 浙江大学, 2021(09)
- [2]基于二维层状材料的激光器[J]. 王琪,钟阳光,赵丽云,史建伟,张帅,王公堂,张青,刘新风. 中国激光, 2020(07)
- [3]基于甲氨基卤化物钙钛矿的片上集成光器件研究[D]. 孙文钊. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [4]钙钛矿型甲胺铅溴多面体微晶的制备与激光性能研究[D]. 徐涛. 华南理工大学, 2020
- [5]干涉型光纤超声波传感器及其成像实验研究[D]. 刚婷婷. 西北大学, 2019(04)
- [6]杂化等离激元波导中的光学二次谐波效应[D]. 石俊俊. 武汉大学, 2019(02)
- [7]Ge基发光器件关键技术研究[D]. 张利锋. 西安电子科技大学, 2019(02)
- [8]高品质因子光微流微腔及其性能研究[D]. 陈小钢. 福建师范大学, 2019(12)
- [9]多孔硅基光学梳状滤波器的技术研究[D]. 崔丹丹. 长春理工大学, 2015(03)
- [10]应用于生物传感器的硅基有序多孔硅的研究[D]. 马文锋. 天津大学, 2016(11)