检索结果-南通市图书馆

作者：沈发付上海交通大学

学位级别：硕士

由于具有双稳态特性,基于环境光照明的电泳式反射电子书在便携和节能方面有着巨大的优势。但是该显示方式响应时间长（秒级）、明暗对比度低（小于10）,故无法播放彩色视频。具有疏水性材料的电浸润显示技术能够解决电泳式刷新速度慢和... 详细信息

由于具有双稳态特性,基于环境光照明的电泳式反射电子书在便携和节能方面有着巨大的优势。但是该显示方式响应时间长（秒级）、明暗对比度低（小于10）,故无法播放彩色视频。具有疏水性材料的电浸润显示技术能够解决电泳式刷新速度慢和无法实现彩色显示的问题。然而,此类显示使用的吸收性黑色或者彩色像素材料会产生严重的背光损失,并且对比度也较低。如何减少损耗和提高显示对比度成为电浸润显示的研究热点。金属微结构上的表面等离子体共振（Surface Plasmon Resonance,SPR）可以激发特殊的光学现象,如与周期和结构参数有关的波长选择性透射或反射。近年来,表面等离子体共振在显示领域中也得到了广阔发展,如彩色滤光片和偏振片。针对传统电浸润吸收损耗的问题,以及表面等离子体共振对临近材料折射率变化敏感的特点,我们提出了一种基于纳米金属光栅的透射光谱调制器件。该种调制具有结构简单,色度和对比度高等特点。我们通过仿真设计实现了红绿蓝三个子像素的透射彩色显示。实验中,制备了周期为520纳米、铝厚度为50纳米的双层金属光栅,并通过改变光栅临近材料折射率,实现了空气中为绿色亮态显示,蔗糖溶液中为暗态显示的效果。明暗对比度达到122。本论文从理论和实验方面验证了基于金属光栅结构的彩色显示和亮度调节的可行性,为未来电浸润显示器件提供了新的设计方案。本论文的主要研究内容包括以下几个方面:首先介绍和分析了电子书中使用最广泛的电泳式显示以及电浸润显示的结构及原理。另外介绍了表面等离子体（SPR）的基本理论。详细推导了表面等离子体的产生机理,并介绍了常见表面等离子体激元的激发模式。着重强调基于纳米金属光栅的表面等离子体波在传感器以及光学方面的应用理论。其次,通过严格耦合波分析法和表面等离子体共振的理论,仿真设计实现了红绿蓝三个子像素的透射彩色显示。实验中利用激光干涉曝光和电子束蒸发的方式制备出特定参数的光栅。通过对光栅的透射光谱测试,验证了基于金属光栅结构的彩色显示和亮度调节的可行性。最后根据上述理论,提出一种新型的双层纳米金属光栅结构的电浸润显示器件。详细介绍了该种新型显示器件单元的制作流程和工作方式,为下一步电极主动调制奠定了良好基础。

关键词：表面等离子体共振纳米金属光栅折射率透射式显示电浸润

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纳米金属光栅结构的表面等离子滤波器设计

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宁夏师范学院学报 2015年第3期36卷 51-55页

作者：卢辉东宁夏理工学院宁夏石嘴山753000

提出了一种纳米金属光栅结构的高灵敏度的表面等离子共振分光滤波器,采用严格耦合波理论分析了横磁波在金属光栅层-介质层的光谱特性,以633 nm作为中心波长入射时,优化后的几何参数分别为二氧化硅介质层d=2.5μm,Ag光栅高度h=10 nm,光... 详细信息

提出了一种纳米金属光栅结构的高灵敏度的表面等离子共振分光滤波器,采用严格耦合波理论分析了横磁波在金属光栅层-介质层的光谱特性,以633 nm作为中心波长入射时,优化后的几何参数分别为二氧化硅介质层d=2.5μm,Ag光栅高度h=10 nm,光栅占空比f=0.35时出现一个深的、窄的和半峰值全宽小于3 nm的锐利透射峰.

关键词：表面等离子体纳米金属光栅滤波器

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亚波长纳米金属光栅偏振聚光器设计

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传感器与微系统 2019年第6期38卷 70-74页

作者：关乐王忠旭李世奇刘胜崔岩褚金奎大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室辽宁大连116023 辽宁省微纳米技术及系统重点实验室辽宁大连116023

为有效利用白天和夜晚的全天候偏振光信息,进一步拓展偏振光导航系统在微光环境下的应用,基于昆虫复眼的偏振视觉仿生原理,设计了一种亚波长光栅式平面金属聚光透镜结构,可以在保证偏振信息采集的同时实现微光环境中光的聚焦增强。基于... 详细信息

为有效利用白天和夜晚的全天候偏振光信息,进一步拓展偏振光导航系统在微光环境下的应用,基于昆虫复眼的偏振视觉仿生原理,设计了一种亚波长光栅式平面金属聚光透镜结构,可以在保证偏振信息采集的同时实现微光环境中光的聚焦增强。基于表面等离子体激元光学理论,利用具有特定变化规律的变间距w和变高度d的纳米金属光栅阵列结构,设计了一种新型亚波长纳米金属光栅偏振聚光器。采用时域有限差分(FDTD)方法,对聚光器的结构参数进行了数值模拟,通过对聚光器光场分布的优化分析,给出了各参数对焦点位置和聚焦效果的影响规律,同时求解了TM光的透射率。其中最优结构的焦点位置位于偏振聚光器光出口2 798 nm,光强值提高到了16倍。在450 nm的偏振光导航器敏感波段其透射率约为63%。提出的新型金属光栅偏振聚光器结构为未来微纳偏振导航器件的光学设计与集成制造提供了有效的参考。

关键词：聚焦偏振视觉偏振器纳米金属光栅时域有限差分方法

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面向微光环境导航应用的等离子体透镜设计

面向微光环境导航应用的等离子体透镜设计

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作者：王忠旭大连理工大学

学位级别：硕士

偏振光导航属于自主导航,误差不随时间积累,抗电磁干扰能力强,可以用来弥补现有的应用广泛的各种导航技术的弊端,通过与现有导航技术组合提高导航系统的整体性能,以适应更复杂,更多样的导航要求。在此背景下,基于偏振光的导航原理及应... 详细信息

偏振光导航属于自主导航,误差不随时间积累,抗电磁干扰能力强,可以用来弥补现有的应用广泛的各种导航技术的弊端,通过与现有导航技术组合提高导航系统的整体性能,以适应更复杂,更多样的导航要求。在此背景下,基于偏振光的导航原理及应用得到了广泛的研究,现有的偏振光导航方法可以为载体提供准确、稳定的导航信息,但其应用场景目前还限制在晴朗的白天等非微光环境,能否解决现有的相对成熟的偏振光导航系统无法在微光环境下应用的问题,实现偏振光导航的全天候应用,很大程度上决定了这种新型导航技术的未来。本文将在已进行过实验验证的偏振光导航系统的基础上,针对导航系统中的关键器件——偏振光导航传感器,设计一种能够兼容传感器偏振敏感功能的聚焦器件,以实现导航系统未来在微光环境下的应用。首先,本文对聚焦光学器件的发展历程进行了系统的阐述,指出了第一代传统光学器件和第二代二元光学器件无法满足导航传感器在微光环境下应用的各项要求,并结合二元光学器件的原理,为偏振光导航传感器设计了相应的微透镜阵列,通过实验验证了微透镜阵列无法满足需求。同时,本文分析了第三代平面纳米金属透镜可以作为拓展偏振光传感器在微光环境下应用的光学器件的可行性和优势,并对其原理和各项参数进行了系统的阐述和分析。其次,本文根据平面纳米金属透镜的相位调控原理,结合偏振光传感器的核心部件——亚波长纳米金属光栅,设计了能够与传感器兼容的纳米金属光栅偏振聚光器,并对结构关键参数:狭缝宽度和金属层高度进行了系统的参数设计,并采用时域有限差分(FDTD)方法,对聚光器的结构参数进行了数值模拟,通过对聚光器光场分布的优化分析,给出了各参数对焦点位置和聚焦效果的影响规律,同时求解了结构的TM光的透射率,计算了结构的消光比。最后,对一系列结构的数值模拟结果进行了系统的分析,最优结构的焦点位置位于偏振聚光器光出口2798nm,光强值提高到了16倍。在450nm的偏振光导航器敏感波段其透射率约为63%。本文提出的新型纳米金属光栅偏振聚光器,兼容了原有相对成熟的导航传感器的偏振敏感功能,同时实现了对微光的聚焦功能,为未来微纳偏振导航器件的光学设计与集成制造提供了有效的参考。

关键词：聚焦偏振视觉偏振器纳米金属光栅时域有限差分方法

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新型光伏电池减反膜结构的优化设计与性能分析

新型光伏电池减反膜结构的优化设计与性能分析

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作者：马佑桥宁波大学

学位级别：硕士

太阳能是一种取之不尽用之不竭的清洁能源,其重要有效利用方式是光伏发电。光伏电池是光伏发电的核心部分,但是其光电转换效率仍然比较低,尤其对于新兴薄膜光伏电池而言。因此,积极探索如何更多地减少光伏电池表面的光的反射损失,进一... 详细信息

太阳能是一种取之不尽用之不竭的清洁能源,其重要有效利用方式是光伏发电。光伏电池是光伏发电的核心部分,但是其光电转换效率仍然比较低,尤其对于新兴薄膜光伏电池而言。因此,积极探索如何更多地减少光伏电池表面的光的反射损失,进一步提高光伏电池的光电转换效率仍是一项十分必要的研究课题。本论文主要从理论上探索光伏电池表面减反膜的结构优化设计,主要研究如何利用纳米光子结构来提高光伏电池对光子的耦合效率,从而提高其光电转换效率。全文共分为四章。第一章是引言部分,首先概述了研究背景和研究意义,然后系统介绍了本论文的主要研究内容。第二章介绍了亚波长光栅理论分析依据,即耦合波和等效介质近似理论,同时,对两种理论分析结果进行了比较。接着,结合等效介质近似理论和光学薄膜分析方法讨论了亚波长光栅光学特性,同时运用遗传算法对其进行优化设计。结果表明亚波长光栅有着优越的减反性能,由此引出了将亚波长光栅应用于光伏电池表面来取代减反膜的设想和探讨。第三章详细介绍了表面等离子体的特性和时域有限差分算法FDTD,理论上研究了两种纳米金属光栅模型（一种可以应用于电池前表面实现减反,另一种则可应用于电池后表面实现增反）,其显现出的表面等离子体场局域和透射增强特性,有望应用于薄膜光伏电池以提高薄膜表层对光子的耦合效率。第四章对本论文所做工作进行总结和展望。总之,本论文的理论分析为研究和探索纳米光子结构提供了理论依据,同时,对设计光伏器件以外的其他纳米光子器件也具有一定的借鉴意义。

关键词：光伏电池亚波长光栅纳米金属光栅表面等离子体

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基于纳米金属光栅的透射光谱调制器

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激光与光电子学进展 2016年第4期53卷 253-258页

作者：沈发付崔杰孙楠凌叶志成上海交通大学电子工程系TFT-LCD关键材料及技术国家工程实验室上海200240 昆山龙腾光电有限公司江苏昆山215300

纳米金属光栅上的表面等离子体共振(SPR)对临近材料折射率变化敏感,因此通过改变临近材料折射率,可以实现纳米金属光栅透射光谱的颜色调制进而用于显示器件,该调制器具有结构简单、色度和对比度高等特点。通过仿真设计实现了红绿蓝三个... 详细信息

纳米金属光栅上的表面等离子体共振(SPR)对临近材料折射率变化敏感,因此通过改变临近材料折射率,可以实现纳米金属光栅透射光谱的颜色调制进而用于显示器件,该调制器具有结构简单、色度和对比度高等特点。通过仿真设计实现了红绿蓝三个子像素的透射彩色显示。实验制备了周期为520 nm、铝厚度为50 nm的双层金属光栅,并通过改变光栅临近材料折射率,实现了空气中为绿色亮态显示、蔗糖溶液中为暗态显示的效果,明暗对比度达到122。从理论和实验两方面证明了基于金属光栅结构的彩色显示和亮度调节的可行性,为未来电浸润显示器件提供了新的设计方案。

关键词：视觉光学表面等离子体共振纳米金属光栅折射率透射式显示电浸润

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