西北工业大学基础研究基金(JC200811)
- 作品数：5 被引量：9H指数：2
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- 微纳结构红外吸收材料光学常数的解析模型被引量：3
- 2013年
- 在红外微纳结构吸收材料的研究中,对其等效光学常数的估计有助于理解材料的吸收、反射及辐射特性。常用的方法是依据等效介质理论将微纳结构等效为匀质材料,采用Smith于2002年提出的S参数法进行估计,而该方法没有直接反映微纳结构材料特性及几何结构与等效光学常数之间的关系。采用Drude-Lorentz模型描述红外微纳结构材料吸收性能的色散关系,根据有效电子数浓度理论和等效电路理论,以矩形结构吸收材料为代表,建立了红外微纳结构吸收材料的几何结构参数与Drude-Lorentz模型参数之间的函数关系。该模型建立了微纳材料的结构、材料参数与其光学常数之间的量化关系,为红外微纳结构吸收材料的设计提供了理论依据。
- 黎永前王斌斌苏磊朱振宇周自力
- 关键词：物理光学介电常数磁导率红外探测器
- 复合湿法腐蚀工艺制备硅基三维曲面
- 2013年
- 提出了将各向异性湿法腐蚀与各向同性湿法腐蚀相结合的复合工艺,通过控制刻蚀工艺参数进行体硅加工,成功刻蚀了硅基材料三维曲面回转体结构。在各向同性腐蚀过程中,由各向异性刻蚀得到的多面体结构的表面垂直腐蚀速率与刻蚀液浓度呈指数关系,而搅拌使得多面体结构表面峰值与谷底的刻蚀液存在流速差,基于此原理可得到光滑的三维曲面。刻蚀过程中,通过各向异性湿法腐蚀控制结构深度,通过各向同性湿法腐蚀"抛光"结构曲面。最后,采用实验优化湿法腐蚀过程的工艺参数,基于直径为600～1 000μm的圆形掩模板,在硅材料表面制备得到了高度为100～200μm的三维曲面回转结构。提出的工艺简单、有效且便于操作,有望用于制作不同曲面形状的三维硅结构及聚合物光学器件模具。
- 黎永前李薇郭勇君苏磊
- 关键词：湿法腐蚀各向异性各向同性三维曲面
- 红外波段十字阵列光吸收材料光学特性研究被引量：5
- 2014年
- 尺寸为光波长量级的微纳结构材料与电磁波的相互作用,使得其具有许多特殊的光学性能,金属-电介质-金属微纳结构具有电磁波完美吸收特性。基于S参数法,研究十字阵列光吸收材料在红外波段的光学特性参数,分析其谐振吸收机理及光学特性参数调谐性。研究结果表明,十字阵列单元尺寸对其等效光学参数具有调谐作用;当材料表面与入射介质之间满足阻抗匹配条件,以及等效折射率系数虚部值足够大时,可以有效提高其吸收率;经过结构优化的十字阵列光吸收材料在红外波段具有大于95%的吸收率,实验样件测试结果大于80%。十字结构臂长和电介质层厚度决定吸收谱特性,而十字结构臂宽仅仅影响吸收谱峰值大小。十字阵列光吸收材料在红外波段的完美吸收及光谱调谐性特点,使其可用于红外探测和光谱成像等领域。
- 黎永前苏磊王斌斌郭勇君寿宸
- 关键词：光学器件散射参数红外探测
- 微纳流体光波导及其在生物传感器中的应用被引量：2
- 2013年
- 微纳流体光波导融合了微观流体与微光学特征,能够在相同物理空间实现流体介质和微光学信息功能及结构的集成,是生物化学分析及生物传感器的关键器件。本文综述了微纳流体光波导研究现状及其在生物传感器和生物化学分析中的应用实例。论述了实现微纳流体光波导的全反射机理、多层干涉效应,抗谐振反射机理,以及基于上述机理实现的各种流体波导形式。重点分析了基于微纳流体层流效应的全流体波导,基于多层干涉效应的Bragg光波导、空心光子晶体波导、狭缝光流体波导、抗谐振反射光波导等多种波导的特点。指出狭缝光流体波导和抗谐振反射光波导具有更好的设计灵活性,且检测灵敏度高、可靠性好、易于集成制造,可望在生物传感器及微纳流体光学系统中得到更广泛的应用。
- 黎永前﹡苏磊满力寿宸叶芳徐征
- 关键词：LAB-ON-CHIP热流体
- 基于表面等离子波耦合的流体波导光栅耦合器
- 2012年
- 提出了一种由金属光栅和流体光波导结构组成的,基于表面等离子波耦合的光栅耦合器。利用光栅的衍射效应,将金属光栅与介质分界面之间产生的表面等离子波耦合到流体光波导中,并且能够沿着流体光波导稳定地向前传播。通过采用基于有限时域差分算法的FDTD Solutions软件对光栅耦合器进行了参数优化及特性分析,通过优化使该结构在650 nm波长下的耦合效率达到56%。此外,由于该结构对TE偏振光和TM偏振光的选择比达到70∶1,因此具有偏振器的功能。同时由于TE偏振光耦合频谱的频带宽度仅为20 nm,该结构还具有窄带滤波的作用。此外,还研究了光栅结构参数、入射角以及流体折射率对耦合频谱的影响。
- 王宁博李薇王晶龙黎永前
- 关键词：光栅偏振器窄带滤波器
