导读:本文包含了纳米光波导论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:NaYF_4,Yb~(3+),Er~(3+)纳米晶,损耗补偿,聚合物
纳米光波导论文文献综述
邢桂超[1]（2019）在《基于NaYF_4：Er~(3+),Yb~(3+)纳米晶的损耗补偿聚合物光波导器件的研究》一文中研究指出随着因特网和移动终端设备的快速发展和更新,对通信网络的传输速率和通信网络的宽带容量的需求也在增加。未来光纤通信网传输系统的最终目标是建立一个全光网络,即在接入网,城域网和骨干网中全面实现“光纤传输代替铜线传输”。近年来,片上集成光学器件的相关研究得到了快速发展,在通信和传感等领域具有广阔的应用前景,引起了国内外学者和企业的高度关注。片上集成光学器件的优势在于,其制备工艺与微电子互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺相一致,能够实现光路和电路的集成。基于传统的CMOS工艺和有机聚合物材料的特性,已研制出热光开关、光插分复用器、阵列波导光栅等聚合物波导器件。将这些器件进行片上集成,由于光在波导中传输时存在吸收、损耗及色散,会出现光信号幅度衰减,系统误码率增大等现象,严重影响片上通信质量。因此研制应用于片上集成的具有损耗补偿功能的光波导器件至关重要。本论文对基于稀土掺杂的聚合物光波导放大器和热光开关器件进行了系统的研究,从材料的合成、器件结构设计和理论分析、器件工艺制备和性能测试等方面进行了深入研究,主要研究内容如下:论文合成了NaYF_4:18%Yb~(3+),2%Er~(3+)纳米粒子,对纳米粒子的形貌进行了表征,然后将纳米粒子掺杂到SU-8紫外光刻胶中得到波导芯层材料,利用原子力显微镜对芯层材料薄膜的表面平整度进行了表征,并利用椭偏仪测试并拟合了芯层材料的折射率。结果显示,纳米粒子尺寸均匀,直径约为12nm,进行表面修饰后能充分溶解到SU-8光刻胶中,旋涂后的芯层薄膜具有良好的表面平整度,在1550nm波长处,未曝光SU-8折射率为1.577,曝光后的SU-8折射率为1.562。利用matlab软件对器件的增益性能进行了理论分析,根据芯层材料的折射率,设计了以SiO_2为下包层,纳米粒子掺杂的SU-8光刻胶为波导芯层,PMMA为上包层的矩形波导结构,采用了光漂白法和湿法刻蚀两种工艺制备器件,采用端面耦合的方式对器件的增益性能进行了测试,测试结果显示,通过湿法刻蚀工艺制备的波导放大器获得了2.7dB的相对增益;通过光漂白工艺制备的波导放大器获得了4.5dB的相对增益。在上述光波导放大器的研究基础上,论文提出了将光放大材料应用于制备热光开关器件,设计并制备了基于NaYF_4:18%Yb~(3+),2%Er~(3+)纳米粒子的具有损耗补偿功能的聚合物波导热光开关。器件使用SiO_2作为下包层,纳米粒子掺杂的SU-8聚合物作为波导芯层,PMMA聚合物作为上包层。测试结果表明,制备的器件具有优异的热光调制特性,同时实现了对热光波导开关的损耗补偿功能。使用304 Hz方波施加电压测量,器件的上升和下降时间分别为240μs和380μs。在7mW的驱动功率下,器件的消光比约为14dB。没有泵浦光输入时,开关器件的插入损耗约为15dB,当泵浦光功率为230 mW,且输入信号光功率为0.1 mW时,器件在1530 nm波长下的损耗补偿为3.8 dB。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-05-01）
程鑫,薛文瑞,卫壮志,董慧莹,李昌勇[2]（2019）在《涂覆石墨烯的椭圆形电介质纳米线光波导的模式特性分析》一文中研究指出设计了一种涂覆石墨烯的椭圆形电介质纳米线光波导.采用分离变量法,在椭圆柱坐标系中,借助Mathieu函数,得到了色散方程.通过数值求解色散方程,可以得到模式的有效折射率和场分布,从而得到模式的传播长度.研究了工作波长、结构参数以及石墨烯的费米能对模式特性的影响,并给出了前五个模式的品质因数.计算表明,当波长从4.3μm增加到8.8μm,这5个模式的有效折射率的实部减小,基模和一阶模的传播长度增大,二阶模的传播长度先增大后减小.当改变纳米线结构参数半长轴和半短轴时,对基模和一阶模的模式特性影响较小,对二阶模的模式特性影响较大.当石墨烯的费米能从0.45 eV增加到0.72 eV时,有效折射率的实部减小,传播长度可以达到2μm左右.分离变量法得到的结果与有限元方法得到的结果完全一致.本文工作可以为基于涂覆石墨烯的电介质纳米线的光波导的设计、制作和应用提供理论基础.(本文来源于《物理学报》期刊2019年05期）
邢桂超,黄雅莉,张美玲,王希斌,王菲[3]（2018）在《制备工艺对掺杂NaYF_4∶Er~(3+),Yb~(3+)发光纳米晶的聚合物光波导放大器性能的影响》一文中研究指出制备了NaYF_4∶Er~(3+),Yb~(3+)纳米晶,表征了纳米晶的形貌,通过物理掺杂的方式将纳米粒子掺杂到SU-8中作为光波导放大器的芯层材料,优化了波导放大器的尺寸,利用旋涂、刻蚀等工艺,在二氧化硅衬底上制备了光波导放大器。实验中用光漂白法和湿法刻蚀两种方法制备光波导放大器,分别给出了两种方法制备的器件的结构、工艺流程、光场模拟结果,并对两种方法制备的器件的放大特性进行了测试。测试结果表明,当980 nm波长的泵浦光功率为241 m W且1 550 nm波长的信号光功率为0.1 m W时,使用湿法刻蚀法制备的放大器得到2.7 d B的相对增益。当980 nm波长的泵浦光功率为235 m W且1 550 nm波长的信号光功率为0.1 m W时,使用光漂白法制备的放大器得到4.5 d B的相对增益。根据以上测试结果,分析了两种工艺对器件性能的影响。(本文来源于《发光学报》期刊2018年05期）
马可[4]（2017）在《新型硅纳米光波导与微环器件及应用》一文中研究指出近年来,与传统的微电子集成相比,硅基光子集成以其尺寸更小、信号传输和处理更快和制作工艺与传统的微电子制作工艺相兼容,成为下一代集成芯片的主流趋势。在硅基光子集成器件中,硅波导是基本的组成元件,微环谐振器则以结构简单、功能众多、易达到高集成度等优势大范围的应用于光子集成中。本文主要研究新型硅纳米光波导和硅基微环器件,以及它们的应用。首先,本文对光波导进行了研究分析,讨论了基于绝缘体上的硅(silicon-on-insulator,SOI)纳米线光波导和悬挂式硅纳米线波导的传感应用,优化其结构,优化后的悬挂式硅纳米线光波导在气体传感时的具有超高灵敏度。其次,本文提出了一种新型的基于硅基微环谐振器的热线式流速计,并且从热学仿真和参数设计两个角度论述了流速计的功能和特点,基于微谐振器的流速计可以做到全光,即没有任何复杂的电路;在尺寸上可以实现毫米级的超小尺寸;测量的光学参量是微环的谐振峰,灵敏度相对较高;使用SOI片制作微谐振腔,与CMOS工艺相兼容,利于大批制造和生产,且生产成本低。最后,本文对粒子在波导倏逝场中所受的光力进行了研究,提出了一种新型的基于SOI的亚波长光栅波导结构,结果表明这种新型波导在单端输入光场时,就能实现对多个粒子的同时捕捉。并分析了不同半径下的粒子受力的变化和规律。进一步地,提出与微环谐振器的结合,实现光力的进一步增强。(本文来源于《浙江大学》期刊2017-09-18）
曲春阳[5]（2017）在《基于铒镱共掺氟化物纳米晶的红光聚合物光波导放大器研究》一文中研究指出光通信网络的最低损耗通信窗口为1530~1565nm,而这与掺铒光波导放大器(EDWA)中掺杂的铒离子~4I_(13/2)→~4I_(15/2)能级对应的波长相匹配,不仅如此,EDWA还以其工艺简单、易于集成等优势,逐渐吸引了众多科研人员的关注。目前塑料光纤以其柔韧性好、布线方便、连接容易等优势使其在光纤到户(FTTH)最后一公里的家庭综合布线中发挥有效作用,推动了叁网融合的实现,具有良好的市场应用前景。而在塑料光纤的传输系统中,所用的网络设备大都是采用650nm波长的光源,相应的通信器件也成为了网络系统的核心设备。论文针对1550nm光通信波长和650nm塑料光纤通信系统波长,制备了两种基于铒掺杂氟化物纳米晶的聚合物光波导放大器,从材料合成、器件结构设计到光波导放大器的工艺制备和测试等方面进行了详细的研究。论文首先通过高温热分解法合成了NaYF_4:Er~(3+)NCs-PMMA聚合物材料,以这种材料作为增益介质制备了聚合物光波导放大器。论文分析了在1480nm泵浦光的激发下,Er~(3+)在1550nm波长的发光机制,列出了相应的原子速率方程并通过Matlab软件模拟了NaYF_4:Er~(3+)纳米晶聚合物光波导放大器的增益特性。采用传统的半导体工艺制备了基于NaYF_4:Er~(3+)纳米晶的倒脊型聚合物光波导放大器,测试结果显示,当1480nm波长泵浦光功率为390m W时,信号光波长为1550nm且功率为0.1m W时,获得了3.67d B的相对增益。采用溶剂热法合成了KMnF_3:18%Yb~(3+),1%Er~(3+)@KMnF_3:2%Yb~(3+)NCs-PMMA核壳纳米晶,这种纳米晶具有非常高的单色性和很强的红色上转换发光,中心波长在650nm处。通过对比分析,确定了纳米晶中掺杂铒镱离子的浓度,然后测试了纳米晶的发射和吸收光谱,从能级跃迁方面分析了纳米晶的发光机制,这也很好的解释了发射和吸收光谱中对应的峰值。从理论方面分析模拟了以这种材料作为增益介质的光波导放大器的增益特性。将具有纯红色上转换发光的KMnF_3:18%Yb~(3+),1%Er~(3+)@KMnF_3:2%Yb~(3+)核壳纳米晶分散于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)聚合物中制备出KMnF_3:18%Yb~(3+),1%Er~(3+)@KMnF_3:2%Yb~(3+)NCs-PMMA复合材料并以该复合材料作为芯层,通过填充凹槽的方式制作了倒脊型聚合物光波导放大器,测试结果显示,当980nm波长泵浦光功率为260m W时,信号光波长为650nm且功率为0.1m W时,在长度为1.1 cm的光波导放大器中,获得了2.7d B的相对增益。(本文来源于《吉林大学》期刊2017-06-01）
陈慧斌[6]（2017）在《KrF激光辐照SOI热效应及在纳米光波导光整加工中的应用》一文中研究指出绝缘体上硅(Silicon-on-insulator,SOI)材料因在微电子、光电子领域表现出的无与伦比的优势而成为微光机电系统的重要材料之一,其在光通信、光互联计算、数字图像处理以及军事领域具有广阔应用前景。其中,基于SOI材料的纳米光波导利用Si波导层与SiO2限制层大折射率差的优势,具备了较强的局域光场能力,有望成为光量子通信的基本导波元件。目前,实现基于SOI材料器件的批量生产和低成本是先进制造追求的目标。紫外激光对微结构的加工不仅具有高精度、可实现柔性生产等优势,在SOI基光电子器件加工中因具有光斑尺寸小、吸收系数大、加工无需掩膜等优点而获得了广泛应用。特别地,采用紫外激光表面熔凝技术降低纳米光波导侧壁粗糙度,制造超低损耗纳米光波导成为光通信、生化传感、高灵敏探测等诸多领域发展的关键。本文基于激光与物质相互作用基本机理和传热学理论,研究了KrF准分子激光辐照SOI材料的熔融损伤阈值、汽化损伤阈值和温度场分布规律,探讨了KrF准分子激光辐照SOI材料热影响区域较小的特点和在微加工领域的应用,同时对SOI材料的自加热效应进行了分析;在此基础上将KrF准分子激光应用于SOI纳米光波导粗糙侧壁的光整加工,并进行了理论分析和有限元数值模拟,在获得温度场分布规律的基础上,通过控制激光的工艺参数,对波导熔池形貌进行了精确控制,结合波导粗糙侧壁光整加工的相关知识,提出了新的工艺流程,优化了工艺参数。为明确KrF准分子激光辐照下SOI材料温度场演化规律,考虑材料相变潜热和较大范围温度变化对材料参数的影响,在分析激光能量的时间、空间分布的基础上,建立了激光辐照下SOI材料的热响应模型;在不同能量密度激光作用下,得到SOI材料的熔融和汽化损伤阈值分别为0.362 J/cm2、1.285 J/cm2;材料温度的径向分布表明,纳秒激光辐照下的高温区域只存在于激光光斑一定范围内,远离辐照区域温度下降较快;轴向温度分布表明,热量多沉积在表面Si层而SiO2层温度较低,这主要是由SiO2的热导率远远小于表面单晶硅热导率导致的。针对SOI纳米光波导侧壁较大的表面粗糙度引起的光传输散射损耗过大的问题,利用有限元数值模拟了KrF准分子激光对波导侧壁的熔凝光整加工温度场,研究了波导侧壁熔池温度场的演化规律,优化了工艺参数。结果表明,熔池形成于波导上表面与迎光侧壁夹角处;激光入射角度一定时,熔池熔深与平均能量密度正相关;熔池形貌受控于激光入射角度:随着入射角度的减小,熔池形貌由单边U形过渡为单边V形最终呈带钝角单边V形。分析表明,较大激光入射角对应的熔池形貌更有利于波导侧壁的光整加工;据此提出先确定激光入射角度以优化熔池形貌,再选取合适平均能量密度以获得足够熔化深度的工艺方法。本文的研究结果可为紫外激光加工SOI基光电子器件和SOI材料的激光损伤效应提供理论依据,也有助于促进KrF准分子激光在SOI纳米光波导粗糙侧壁光滑化中的进一步发展和应用。(本文来源于《中北大学》期刊2017-05-19）
吴震星[7]（2017）在《光波导纳米线中频率转换的研究》一文中研究指出随着光子学器件小型化、微型化的需求与日俱增,光波导纳米线逐渐成为人们所研究的热点。光波导纳米线主要可以分为两个部分:一部分是由光纤经过火焰加热拉制等方法而制得的微光纤,另一部分则为微米、亚微米量级的平面光波导。微光纤的直径一般小于十微米,具有大倏逝场、强光场束缚、高非线性、低损耗、易于与普通光纤系统连接等优点。平面光波导的波导材料主要是硅、氮化硅等等,它们的折射率远大于衬底材料,折射率差更大,故而具有很强的光约束能力,可以将光场约束在很小的区域中,利于集成度的提高。同时,波导的加工工艺更加成熟,方便对色散进行设计调节,可以调控其参量过程。本论文主要关注光波导纳米线中的频率转换过程,研究外部调控手段对其频率转换的影响作用。具体研究内容如下:1.光力对悬空耦合光波导频率转换相位匹配的调控。我们理论研究了光力对悬空耦合波导的频率转换过程,尤其是其中的匹配波长的移动和转换效率的影响。在整个过程中,光力使得悬空耦合波导发生形变,进而改变周围的模场分布,之后反过来影响光力的大小。叁者相互作用,相互影响,最后达到一个相对稳定的状态。当入射功率增加的时候,相对应的相位匹配波长红移。当入射功率为25 mW时,它的匹配波长移动了 90纳米(3.6 nm/mW)。另外,光力同时对转换效率有影响。固定波长下,转换效率随着入射功率的增加而震荡性增加,而最大转换效率发生在距离相位匹配波长移动50 nm处。这可以大大提高集成度,实现全光调控。2.折射率对微光纤频率转换相位匹配的调控。微光纤由于其大倏逝场的存在,它的能量不仅仅在光纤中传播,也有部分能量在空气中传播。而我们改变微光纤周围的介质,例如将空气改变为水,使得在1550纳米泵浦下的微光纤二次谐波匹配波长从原本的774纳米移动到1085纳米,实现一定带宽的调控。同时,我们可以改变介质种类,实现更大带宽的调控。这不仅简化了样品的制备,使之更加的容易,同时也拓宽了匹配带宽,方便相位匹配的实现。3.温度对微光纤频率转换相位匹配的调控。我们改变微光纤周围温度,利用热膨胀效应使微光纤的物理直径发生改变,热光效应使微光纤以及空气的折射率发生改变,进而使得整体的有效折射率发生变化,影响频率转换的相位匹配。通过理论计算,我们发现在1550纳米的泵浦光下,通过改变75 K的温度,匹配直径从774纳米移动到了 773纳米,移动量为1纳米,大约为原匹配直径的0.12%,几乎可以忽略。故而通过温度来对微光纤二次谐波进行调控,效果并不理想。综上所述,我们通过理论模拟,证明了光力、外部折射率可以对光波导纳米线的频率转换进行调控。这些新颖的调控手段,为光子学器件的非线性频率转换调控提供了新的思路,在全光调控领域具有一定的借鉴意义。(本文来源于《南京大学》期刊2017-05-01）
吴德昌[8]（2017）在《纳米光波导传输及其耦合特性研究》一文中研究指出表面等离激元可以把电磁能局域在一定区域范围内,具有很强的局域场增强效应,从而可以突破衍射极限,将光子器件的尺寸缩小到纳米量级,实现纳米光电集成,这将推进科技发展进入到崭新的时期。光波导是光子回路中非常重要的组成部分,也是光电集成的核心研究内容。本文主要对金属纳米光波导进行了模式分析,计算了传播距离、模式面积。第一章介绍了课题研究的相关背景、基本理论以及研究意义。第二章讨论了经典的混合波导结构,这种波导可以实现较长的传播距离,并且模式面积较小,也就是电磁场的局域性很强,能量损失较小。第叁章是在混合波导的基础上提出了一种新型的双圆柱混合波导模型。通过改变原来混合波导模型的几何结构,实现调控波导的光学特性。第四章对新型混合波导做出了全面的理论分析。第五章则提出了新型的基于表面等离激元的光学滤波器,对其结果做出了分析。第六章是对课题研究的总结以及对未来研究的展望。(本文来源于《北京邮电大学》期刊2017-01-28）
王永华[9]（2016）在《基于石墨烯与硅基纳米光波导复合结构的电光调制技术研究》一文中研究指出随着现代数字化电子信息产业的发展,人们对电子储存器件的数据容量、电子信息处理器的运算速度提出的要求也越来越高。与电信号相比,光信号具有数据容量大、传输速度快、不受电磁场干扰等优点,因而要达到大数据量存储、高速处理和低功耗这些要求,急需通过光电芯片来打破微电子产业摩尔定律的限制。而硅基纳米光波导是构成光电芯片的基础单元,它可以在纳米尺度下完成光信号的传输与处理,是实现光子器件小型化、集成化必不可少的单元。石墨烯作为一种新兴的二维材料,其零带隙具有线性色散的能带结构、超高的载流子迁移速率以及电控可调的费米能级使石墨烯成为一种极具应用前景的光信号处理材料。然而,将石墨烯应用于高效的光电转换器件最大挑战之一就是单层石墨烯有限的光吸收率。而将石墨烯集成到光波导上通过石墨烯与波导表面倏逝波的相互作用则可以解决这一难题,不但可以增强光与石墨烯的相互作用,增大光电转换效率,而且可以控制波导中光的传输,这对光信息芯片中不可或缺的电光调制、光电探测等器件具有重大的研究意义与应用前景。本文以目前国际最新研究成果为指引,围绕石墨烯与纳米光波导器件的集成,开展了基于石墨烯的硅基纳米光波导电光调制特性的研究。对石墨烯-光波导复合材料的特性进行了分析研究,加工并制备出石墨烯-光波导光电集成结构,进行了实验测试与结果分析。首次实验制备出双层石墨烯电容结构与硅基微环谐振腔相结合的电光调制结构,首次提出利用渐变微环谐振腔增大调制效率,首次利用石墨烯调控级联光波导微环谐振腔中的类电磁诱导透明效应。相关研究内容可归结为以下几个方面:1、对光波导的传输模式和单模传输条件进行了理论分析;通过对负责光输入和输出的光波导纳米光栅各参数的仿真与优化,提高了光栅的耦合效率;对核心单元微环谐振腔进行了理论分析。最后利用L-Edit软件对微腔谐振器集成单元进行了优化设计。利用电子束曝光以及感应耦合等离子体刻蚀等工艺完成了垂直耦合光栅作为光信号输入输出端的条形光波导以及微环谐振腔,对微环谐振腔的传输特性进行了测试分析,得到了品质因子为105高Q值微环谐振腔。2、对石墨烯的结构性质进行了理论分析,理论仿真了石墨烯费米能级、介电常数、等参数随电压的变化关系。通过化学气相沉积的方法(CVD)在铜箔基底上生长了石墨烯薄膜,并通过湿法转移的方法转移到了硅光波导的表面。解决了石墨烯-纳米光波导集成芯片加工过程中的多个工艺难点,并通过电子束蒸发、ALD原子沉积、紫外光刻等实现了石墨烯薄膜的图形化以及电极的生长等工艺,最后与PCB板引线并键合,得到了石墨烯与纳米光波导结合的光电调制芯片。3、对微环谐振腔-石墨烯复合结构进行了电光调制测试,设计并加工了新型的渐变微环谐振腔-石墨烯复合结构来增强石墨烯与光的相互作用,以增大调制效率,测试得到了高达26dB的调制深度,对测试结果进行了详细分析。通过双环级联的纳米光波导微环谐振腔的参数进行计算优化,在芯片上观察到了类电磁诱导透明效应,并将石墨烯的电控光吸收原理应用到级联微环类电磁诱导透明效应中,并在实验中实现了石墨烯对光波导中类电磁诱导透明效应的调控,对谱线的蓝移和红移进行了详细的分析计算。(本文来源于《中北大学》期刊2016-10-08）
丁立[10]（2016）在《纳米光波导的光学特性及其在近场光刻中的应用》一文中研究指出表面等离子体是入射的电磁波与金属表面的自由电子相互耦合形成的表面电磁模,一般来说,它可分为局域表面等离子体和传播型表面等离子体。本论文的工作集中在探索局域表面等离子体和传播型表面等离子体的应用,数值模拟并实验研究了脊形纳米小孔的近场光刻和等离子体波导的传输特性。我们的研究展现了脊形纳米小孔在低成本、高分辨率近场光刻中优异性能,拓展了表面等离子体在微纳光学领域的应用。本论文取得的主要成果如下：1、论文数值计算了金属银膜中蝴蝶结形纳米小孔的透射光谱,并指出透射谱中多个谐振峰具有不同的共振特性：法布里帕罗(F-P)共振和等离子体共振,其中F-P共振由金属膜厚主导而等离子体共振则对小孔的间隙尺寸更敏感。这些现象揭示了谐振效应背后的物理机制也提供了有效的调谐蝴蝶结形纳米小孔的方法。我们还制备样品进行实验验证,实验结果与模拟结果高度吻合,这证实了模拟结果的正确性也佐证了我们对于小孔谐振特性的理解。2、利用数值模拟和实验测试系统对比了用于近场接触光刻的C形纳米小孔和常规形状小孔的光斑对比度和场强分布,结果表明C形纳米小孔在保证高传输效率和高光斑对比度的情况下获得纳米级精度上具有非常显着地优势。除此之外,我们模拟了不同金属材料中不同脊长的C形纳米小孔在近场光刻中的表现以对小孔参数进行优化。3、采用背加工方法,制备了间隙仅为10.12纳米的蝴蝶结形纳米小孔并进行了静态曝光实验和动态扫描曝光实验,静态光刻时得到了精度为21纳米的单点,动态扫描光刻时得到了精度高达18纳米的线,这是小孔近场光刻所能达到的非常的精度。另外,数值仿真了不同轮廓尺寸和间隙大小的蝴蝶结形纳米小孔在近场光刻中的场强分布和光斑对比度。模拟结果显示轮廓尺寸对于光斑对比度影响甚微但对透射光强度作用明显,轮廓尺寸越小光强越强。小孔的间隙越小光强越强,但对光斑对比度的影响较复杂。我们的数值和实验结果清晰地展示了蝴蝶结形纳米小孔在高精度近场扫描光刻中的应用潜力。4、提出了一种新型的混合等离子体波导的设计方案,它由介质纳米管和金属楔角组成。我们进行了非常全面的数值模拟分析,相应的计算结果表明新型波导具有较低的传输损耗和极强的光场约束能力。我们还给出了制备该波导的具体工艺流程。除此之外,我们还分析了可能出现的工艺误差如不准确的楔角圆弧半径和纳米管与金属楔的水平对齐误差对波导中混合等离子体模式特性的影响。讨论结果显示新型波导结构对这些误差的容忍度非常高,基本不影响最后的传输模式。这种新型的波导在许多功能型纳米光子器件如无源器件、等离子体激光器和等离子体谐振器中具有非常巨大的应用前景。5、改进了金属楔形波导结构制备工艺,相比之前的方法,新流程具有较高的加工精度和成功率。数值模拟分析了不同楔角的楔形等离子体波导的传输特性,我们发现楔形等离子体在楔形侧边表面传输并呈多峰瓣分布,而且楔角越大,波导的最佳激发波长越大、耦合效率越高、传输损耗也越低。我们研究了将楔形尖角变为圆弧的情况,发现表面等离子体的场强有所降低。为了提高波导的激发效率,我们还提出了在波导中加入激发端,设计了光栅和叁角形的激发结构并模拟仿真进行了对比。最后我们讨论了结构缺陷对楔形等离子体波导的传输特性的影响,计算结果显示楔形两边的传输模互相独立,缺陷结构会导致楔形等离子体模式的不对称分布。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2016-10-01）
纳米光波导论文开题报告
（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：
设计了一种涂覆石墨烯的椭圆形电介质纳米线光波导.采用分离变量法,在椭圆柱坐标系中,借助Mathieu函数,得到了色散方程.通过数值求解色散方程,可以得到模式的有效折射率和场分布,从而得到模式的传播长度.研究了工作波长、结构参数以及石墨烯的费米能对模式特性的影响,并给出了前五个模式的品质因数.计算表明,当波长从4.3μm增加到8.8μm,这5个模式的有效折射率的实部减小,基模和一阶模的传播长度增大,二阶模的传播长度先增大后减小.当改变纳米线结构参数半长轴和半短轴时,对基模和一阶模的模式特性影响较小,对二阶模的模式特性影响较大.当石墨烯的费米能从0.45 eV增加到0.72 eV时,有效折射率的实部减小,传播长度可以达到2μm左右.分离变量法得到的结果与有限元方法得到的结果完全一致.本文工作可以为基于涂覆石墨烯的电介质纳米线的光波导的设计、制作和应用提供理论基础.
（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。
纳米光波导论文参考文献
[1].邢桂超.基于NaYF_4：Er~(3+),Yb~(3+)纳米晶的损耗补偿聚合物光波导器件的研究[D].吉林大学.2019
[2].程鑫,薛文瑞,卫壮志,董慧莹,李昌勇.涂覆石墨烯的椭圆形电介质纳米线光波导的模式特性分析[J].物理学报.2019
[3].邢桂超,黄雅莉,张美玲,王希斌,王菲.制备工艺对掺杂NaYF_4∶Er~(3+),Yb~(3+)发光纳米晶的聚合物光波导放大器性能的影响[J].发光学报.2018
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标签：NaYF_4; Yb~(3+); Er~(3+)纳米晶; 损耗补偿; 聚合物;