基于有機熒光波導微晶材料的尺寸效應與諧振模型研究
發(fā)布時間:2023-11-18 09:55
激光的產生與傳輸是現(xiàn)代光通信領域的兩大重要研究方向,諸多具有波導諧振特性的光學材料中,微納米尺度的熒光材料因為發(fā)光性能優(yōu)異、結構易于調控、傳輸功能豐富等優(yōu)勢逐漸在集成光通信領域嶄露頭角,尤其是有機晶體材料在諧振激光、光路開關、波導傳感等器件方面展現(xiàn)出了巨大潛力而備受關注。隨著光學器件模塊化與集成化的逐步推進,有機晶體材料也越發(fā)注重小型化發(fā)展。然而,材料尺寸減小對其光學性能造成的影響目前仍不明確,相應的波導評價方案與諧振腔模型亟待研究與探索。一方面,波導材料截面尺寸的減小必然會對橫向電磁場模式體積產生限制,接近波導所需的最小尺寸前,材料的波導損失系數(shù)可能不再恒定,大尺寸材料中以該系數(shù)為核心的評估方案或許無法準確而全面的評價微納米材料的波導性能。為此,本文第二章的案例研究圍繞香豆素衍生物制備的微晶纖維展開,通過測定不同截面尺寸微晶纖維的波導損失系數(shù),我們發(fā)現(xiàn)該系數(shù)會隨截面尺寸減小而產生從0.417到1.299 dBμm-1的顯著增加;跁r域有限差分法的仿真模擬結果表明各個橫向電磁場模式的損失系數(shù)均與實際測量數(shù)據(jù)的趨勢吻合,證明尺寸效應對波導損失系數(shù)評價方案產生了不可忽視的影響。另外,波導...
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 光纖波導與熒光波導
1.1.1 光纖波導簡介
1.1.2 熒光波導現(xiàn)象
1.2 熒光波導材料的應用
1.2.1 波長轉換元件
1.2.2 光開關與邏輯門
1.2.3 波導傳感器
1.3 熒光波導的性能評估
1.3.1 波導損失系數(shù)的定義
1.3.2 波導損失系數(shù)測定方法
1.3.3 波導損失系數(shù)單位轉換
1.4 微納米尺度的波導材料
1.4.1 微納米材料的波導性能
1.4.2 截止波長與最小尺寸
1.5 波導材料的諧振效應
1.5.1 FP型諧振
1.5.2 WGM型諧振
1.6 六邊形WGM腔的諧振模型
1.7 課題提出的目的與主要內容
第2章 微晶纖維的波導尺寸效應研究
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗儀器與方法
2.2.2 實驗材料與試劑
2.2.3 分子合成與微晶制備
2.2.4 同步輻射與單晶解析
2.2.5 仿真模擬參數(shù)
2.3 結果與討論
2.3.1 ICTAB的熒光性質
2.3.2 微晶纖維的形貌表征
2.3.3 微晶纖維的晶體堆積方式
2.3.4 微晶纖維的熒光波導性質
2.3.5 波導損失系數(shù)受截面尺寸的影響
2.3.6 仿真模擬探究波導模式的尺寸效應
2.4 本章小結
第3章 側面凸出型六方盤WGM諧振模型研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗儀器與方法
3.2.2 實驗材料與試劑
3.2.3 HBT-6B微晶制備
3.2.4 單晶衍射與結構解析
3.2.5 晶體生長模擬
3.3 結果與討論
3.3.1 HBT-6B的熒光性質
3.3.2 六方盤微晶的形貌表征
3.3.3 六方盤微晶的晶體堆積方式
3.3.4 六向熒光波導現(xiàn)象
3.3.5 六方盤微晶的諧振研究
3.3.6 側面凸出的WGM諧振模型
3.4 本章小結
第4章 總結與展望
4.1 總結
4.2 展望
參考文獻
攻讀學位期間本人公開發(fā)表的論文
致謝
本文編號:3865055
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【學位級別】:碩士
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Abstract
第1章 緒論
1.1 光纖波導與熒光波導
1.1.1 光纖波導簡介
1.1.2 熒光波導現(xiàn)象
1.2 熒光波導材料的應用
1.2.1 波長轉換元件
1.2.2 光開關與邏輯門
1.2.3 波導傳感器
1.3 熒光波導的性能評估
1.3.1 波導損失系數(shù)的定義
1.3.2 波導損失系數(shù)測定方法
1.3.3 波導損失系數(shù)單位轉換
1.4 微納米尺度的波導材料
1.4.1 微納米材料的波導性能
1.4.2 截止波長與最小尺寸
1.5 波導材料的諧振效應
1.5.1 FP型諧振
1.5.2 WGM型諧振
1.6 六邊形WGM腔的諧振模型
1.7 課題提出的目的與主要內容
第2章 微晶纖維的波導尺寸效應研究
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗儀器與方法
2.2.2 實驗材料與試劑
2.2.3 分子合成與微晶制備
2.2.4 同步輻射與單晶解析
2.2.5 仿真模擬參數(shù)
2.3 結果與討論
2.3.1 ICTAB的熒光性質
2.3.2 微晶纖維的形貌表征
2.3.3 微晶纖維的晶體堆積方式
2.3.4 微晶纖維的熒光波導性質
2.3.5 波導損失系數(shù)受截面尺寸的影響
2.3.6 仿真模擬探究波導模式的尺寸效應
2.4 本章小結
第3章 側面凸出型六方盤WGM諧振模型研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗儀器與方法
3.2.2 實驗材料與試劑
3.2.3 HBT-6B微晶制備
3.2.4 單晶衍射與結構解析
3.2.5 晶體生長模擬
3.3 結果與討論
3.3.1 HBT-6B的熒光性質
3.3.2 六方盤微晶的形貌表征
3.3.3 六方盤微晶的晶體堆積方式
3.3.4 六向熒光波導現(xiàn)象
3.3.5 六方盤微晶的諧振研究
3.3.6 側面凸出的WGM諧振模型
3.4 本章小結
第4章 總結與展望
4.1 總結
4.2 展望
參考文獻
攻讀學位期間本人公開發(fā)表的論文
致謝
本文編號:3865055
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