实时偏振成像的超构透镜模型：硅纳米柱构成的超表面FDTD仿真及偏振解耦合研究,全介质超构透镜模型实现偏振成像：实时分离聚焦与偏振信息解码,偏振成像 超构透镜模型 超表面 FDTD仿真 复现lunwen：2019年 APL Midinfrared real-time polarization imaging with all-dielectric metasurfaces lunwen介绍：全介质实时偏振聚焦成像超构透镜模型，可以实现X Y RCP LCP四个偏振态的实时分离和聚焦的功能，通过四个强度的计算可以得到入射光场的偏振信息。 超构透镜由硅纳米柱构成，通过偏振复用和空间复用原理同时调控四个偏振态的光场相应。 案例内容：主要包括硅纳米柱的单元结构仿真、相位和透射率的参数化扫描，偏振复用超构透镜的偏振解耦合相位计算代码，空间复用的超构透镜模型建模脚本，以及多偏振聚焦的超构透镜模型，和对应的远场电场分布计算； 案例包括fdtd模型、fdtd建模脚本、Matlab计算相位代码和模型仿真复现结果，以及一份word教程，超构透镜的偏振复用和解耦合相位计算代码可用于任意偏振调控设计，具备可拓展

硅光子模斑转换器是硅光子集成芯片与外部光纤连接的关键器件, 在集成光路中起着至关重要的作用。标准光纤的模斑尺寸与纳米光子波导的模斑尺寸不匹配, 导致标准光纤与纳米级硅波导直接对接时存在很大的耦合损耗, 而硅光子模斑转换器能够显著减小它们之间的光损耗。硅光子模斑转换器的一端具有较大的模斑尺寸, 与标准光纤的模斑尺寸相匹配; 其另一端具有较小的模斑尺寸, 与纳米硅光子波导的模斑尺寸相匹配, 因此能够显著减小标准光纤与纳米硅光子波导之间的光连接损耗。综述了不同结构转换器的特点, 对不同类型的转换器在结构、性能以及应用上的优缺点进行了比较与分析, 对硅光子模斑转换器的前景进行了展望, 并提出一些看法。

热光可调硅基RBRB微环中类EIT效应和Fano效应的研究涉及到了光学、光子学以及纳米技术等多个领域的深层次知识，主要涉及以下几个关键知识点。 ### 硅基耦合谐振腔中的类EIT效应 EIT（Electromagnetically Induced Transparency）效应，即电磁诱导透明现象，是指在某些介质中，两个能级间的共振吸收可以通过与另一个耦合能级的相干耦合而变得透明。在硅基耦合谐振腔中，类EIT效应指的是通过特定结构设计，使得两个谐振模式间产生类似的效应，从而实现在特定频率的光传输时的高透射性。 ### Fano效应 Fano效应是指在某些条件下，光谱响应显示非对称的轮廓，其峰形尖锐且具有陡峭的边缘。在纳米光子器件中，Fano效应可以用于提高器件的灵敏度，因为它可以显著放大局部场强度，从而增强光与物质的相互作用。 ### RBRB结构 文章中提到的RBRB结构，全称为Ring-Bus-Ring-Bus结构，是一种新型的硅基微环谐振器设计。这种结构将传统的双环结构进一步优化，使其更加紧凑，并且能够独立调节环中的模式。RBRB结构通过双环中高Q（品质因数）模式和低Q模式的相干耦合产生类EIT效应，同时保持了设备的小型化和可调性。 ### 耦合模理论 耦合模理论是一种用于分析和设计光学波导和光子晶体中的模式耦合效应的理论。该理论考虑了波导或谐振腔中不同模式之间的相互作用，并能够预测不同模式相互耦合时输出光谱的变化情况。 ### 热光效应 热光效应指的是材料的折射率会随着温度变化而改变的现象。通过在硅基谐振腔上方设置加热器，可以利用热光效应来调节谐振腔内光的传播特性，进而控制微环谐振波长。实验中通过改变加热器功率，实现了对谐振波长差的有效控制。 ### 模拟分析和实验验证 文章中对双环谐振波长差变化时输出谱的变化进行了理论模拟分析，并设计了实验来验证理论预测。实验结果显示，通过控制加热器功率可以实现对类EIT效应和Fano效应的观察，证明了所提出的RBRB结构的有效性。 ### 光学存储与光开关 文章中提及的硅基耦合谐振腔中的类EIT效应可以应用于光存储和光开关技术。光存储依赖于透明峰的存在来存储信息，而光开关则是利用EIT效应的透明窗口来控制光的通断。 ### 非线性光学应用 由于类EIT效应可以在特定条件下改变介质的折射率和吸收特性，因此在非线性光学领域也有着广泛的应用前景，如实现非线性光学信号的放大、调控等。 ### 纳米光子器件 文章中所描述的新型硅基RBRB微环结构，因其紧凑的设计和独特的工作机制，在纳米光子学领域具有潜在的应用价值，可以用于制作高性能的调制器、光开关、传感器等。 ### 致谢部分 作者感谢了国家自然科学基金和国家高技术研究发展计划（863计划）对该研究项目的资助，凸显了这一研究在当前光学和光子学领域的前沿地位和其得到的认可。 以上就是从给定文件内容中提取出的相关知识点。需要注意的是，由于文档扫描过程中出现了部分文字识别错误或遗漏，部分内容可能并不完全准确，但上述知识点均基于现有信息进行了合理的理解和解释。

类硅烯[CH(R)N]2SiLiF (R=H和t-Bu)的构型及异构化反应，解菊，冯大诚，用密度泛函理论(DFT)在B3LYP/6-31G(d)计算水平上首次研究了N-杂环类硅烯[CH(R)N]2SiLiF (R=H和t-Bu)的构型及异构化反应。计算得到了[CH(H)N]2SiLiF的�

有效提高薄膜硅太阳能电池光转换效率是清洁能源利用领域的一个重要问题。设计了一种以三角形一维衍射光栅为基础的薄膜硅太阳能电池的背部反射器结构,用以有效提高硅太阳能电池的光转换效率。利用时域有限差分(FDTD)法,从光栅结构形状、倾斜角度、光栅周期以及光栅间隔等4个方面分别研究了薄膜硅太阳能电池下表面的光反射率。结果表明,由等腰直角三角形组成的一维光栅结构的背反射能力最强,合理增大光栅周期也将有助于提高硅太阳能电池的背面光反射率。此外,研究还发现,对于间隔型一维衍射光栅结构,平面波入射光会在和光栅周期对应的波长处发生共振现象。利用该特性,一维衍射光栅结构还可作为一种波长选择器。

第五章 总结与展望 1.总结： 本文对自适应滤波器的 FPGA 实现研究，主要涉及两方面的内容，一方面结合 FPGA 设计数字信号系统具有可并行调用运算的特点，设计实现了可以独立调用功能模块的自 适应横向滤波器的结构，并利用该结构的设计方法，设计了 16 阶的自适应横向滤波器， 这种设计方法具有灵活，可以根据实际情况选择资源以及处理速度的特点。另一方面针 对传统自适应陷波器仅能对已知频率的单频噪声进行滤除，采用将采集到的噪声信号进 行 FFT 变换并提取几个特征频率值并将频率值作为自适应陷波器的期望信号频率，周 期性地提取并改变噪声特征频率值，并通过自适应算法，将变动的主要噪声频率值滤除， 最终提出该滤波器的 FPGA 结构设计。本文完成了以下设计内容。 （1）充分了解本文设计自适应滤波器所需的知识的基础上，采用 Matlab 的仿真功 能，对自适应横向滤波器以及符号算法的自适应陷波滤波器进行功能仿真，了解自适应 滤波器的滤波特点以及运算参数，以及滤波器阶数对滤波器收敛性能做了一定的研究， 为之后的滤波器设计奠定了理论基础。 （2）结合自适应横向滤波器可以独立的分为滤波部分，权值更新部分以及误差求 取部分，提出一种将各部分模块化设计，最后再调用组合的自适应横向滤波器设计方法， 最终利用该方法设计出了 16 阶的自适应横向滤波器，并对全串行，并行设计方法进行 了比较研究。 （3）对如何进行噪声特征频率提取的问题，提出了一种首先进行 FFT 变换之后对 变换值进行最大值提取求取对应频率值的方法，介绍了该方法的原理，并编写了 verilog HDL 程序，采用 Modelsim 进行了行为仿真。仿真结果说明能正确的提取出对应频率值。 （4）结合提取出来的噪声特征频率，设计陷波频率可变的自适应陷波滤波器，给出 了部分设计的 verilog HDL 设计程序，并进行了行为仿真测试。仿真结果说明，功能设 计是正确的。 2.展望 针对 FPGA 的自适应陷波滤波器设计，本文进行了 Matlab 仿真以及 verilog HDL 程 序编写并使用 Modelsim 仿真功能证明设计的正确性，但是由于个人理论知识以及研究 时间有限，在以下几个方面有待改进。 万方数据

1.3 课题的主要研究内容 1.3.1 课题的主要工作 （1）本文先采用模块化方式设计自适应横向(FIR)滤波器,对 FPGA 设计自适应算法 的基本滤波器的方法进行探究，并对后文设计自适应陷波器提供设计思路，具有一定的 普遍意义。 （2）本文所要研究的自适应陷波器，需要对噪声信号以及有用信号进行分别采集， 所以对噪声采集分析模块要进行一定的研究工作，利用振动传感器采集对应的噪声信号 作为参考噪声信号进行分析，利用 FPGA 设计 FFT 噪声信号幅频转换模块。所以对采集 后进行 AD 转换以及，FFT 变换后的噪声分析进行控制程序编写以及研究。 （3）针对自适应陷波器结构特点，设计一种新型自适应陷波器，可以将 FFT 变换 后的噪声分析出的三个噪声特征频率输出到自适应陷波器模块中，并实时调整滤除噪声 频率，以得到更好的滤波效果。 万方数据

### 硅基光电子器件仿真专题：无源光器件的研究与分析 #### 背景 随着信息技术的快速发展，光通信系统对于更高带宽、更低能耗的需求日益增长。硅基光电子技术作为下一代高速光通信的核心技术之一，其发展受到了广泛的关注。硅作为一种成熟的半导体材料，在集成电路制造领域拥有丰富的经验和资源，因此硅基光电子器件不仅能够利用现有的半导体制造工艺，还能够实现与其他电子元件的高度集成，从而显著降低系统成本并提高性能。 在硅基光电子器件的设计和优化过程中，仿真是不可或缺的一环。它不仅可以帮助研究人员理解和预测器件的行为，还可以指导设计过程中的参数选择和结构优化，从而缩短开发周期并降低成本。Macondo和Nuwa是两款由GMPT Technology Company Ltd.自主研发的TCAD仿真软件，它们为硅基光电子器件的设计提供了强大的支持。 #### Macondo 波动光学与电磁波仿真软件 ##### 简介 Macondo是一款专为波动光学和电磁波仿真设计的软件。它采用了先进的数值方法和技术来模拟各种光学现象，特别是在硅基光电子器件的仿真中具有显著优势。 ##### 模型与算法 - **材料折射率和空间折射率扰动模型**：这些模型用于精确描述材料的光学性质，包括其折射率随频率的变化以及在不同空间位置上的变化。 - **材料折射率色散拟合模型**：通过该模型可以准确地模拟材料的色散效应，这对于理解器件在不同波长下的行为至关重要。 - **时域有限差分（FDTD）3D求解器**：FDTD是一种常用的数值方法，用于解决Maxwell方程组，可以模拟电磁波在复杂几何结构中的传播情况。 - **本征模式展开（EME）3D求解器**：适用于模拟波导结构中的光波传播，特别适合处理长距离传输问题。 - **模式求解（FDE）2D求解器**：主要用于求解特定结构中的模式分布和特性，如有效折射率等。 - **总场散射场（TFSF）算法**：通过将入射场和散射场分开计算，可以有效地模拟复杂结构中的电磁场分布。 - **共形网格与非均匀网格算法**：这些算法提高了模拟的精度和效率，尤其是在处理具有不规则形状或复杂结构的器件时更为重要。 - **模式光源注入模型**：用于模拟不同类型的光源注入到器件中的情况，比如激光二极管的注入等。 - **边界条件模型**：包括完美匹配层（PML）、周期性边界条件等，这些模型确保了模拟结果的准确性。 ##### 输出 - **基础电磁特性** - **模式场分布**：显示模式在不同位置上的场分布情况。 - **有效折射率**：反映了波导结构中光波的传播特性。 - **损耗**：衡量光波在传输过程中的能量损失。 - **偏振比**：表示光波偏振态的特性。 - **介质折射率分布**：展示了介质内部折射率的空间分布。 - **电磁场强度与坡印廷矢量**：用于分析能量流的方向和大小。 - **透射率**：衡量光波穿过器件的能力。 - **电磁场的传输特性**：描述了电磁场在器件内部的传播特性。 - **模式光传输的特征参数** - **光波导损耗**：包括弯曲损耗、耦合损耗等，这些损耗对器件的整体性能有重要影响。 - **偏振分束与偏振旋转**：涉及偏振态的变化，对于某些应用（如偏振复用）非常重要。 - **消光比与带宽**：分别反映了器件的选择性和工作范围。 - **多模传输与色散**：多模传输会影响信号质量，而色散则限制了器件的工作速度。 - **串扰与波导尺寸**：串扰是指相邻通道之间的信号干扰，波导尺寸的选择直接影响了器件的性能。 - **单模条件**：满足一定条件下的单模传输是许多高性能器件的要求。 - **多模干涉耦合**：这种现象可以通过调整耦合长度来优化，从而提高器件性能。 - **插入损耗与附加损耗**：这些参数决定了器件的效率。 - **分光比与隔离度**：反映了器件在分离不同波长信号方面的能力。 - **定向耦合**：通过控制耦合长度来调整耦合强度。 - **微环谐振**：涉及到共振频率、自由光谱范围等特性，对于滤波器和传感器等应用至关重要。 - **光栅波导传输**：包括光谱响应、反射峰值、衍射谱等参数，对于光栅器件的性能评估非常关键。 - **亚波长光栅传输**：亚波长光栅能够实现高效的光场控制，对于许多高级应用非常有用。 - **倏逝场增强**：利用倏逝场效应可以提高器件的灵敏度和效率。 - **光子晶体波导传输**：光子晶体波导能够实现对光波的精确控制，对于构建新型光子器件非常有前景。 Macondo和Nuwa TCAD仿真软件为硅基光电子器件的设计提供了全面的支持，通过上述模型和算法的应用，可以有效地预测和优化器件的性能，为实际产品的开发提供重要的理论依据和技术支持。

硅光子学是光子学与半导体技术相结合的前沿科技领域，它的核心是在硅材料上实现光信号的产生、传输、处理和检测等一系列功能。硅光子学的出现是为了解决传统电子集成电路在高速数据传输、长距离通信、以及大规模并行数据处理方面所面临的瓶颈问题。 标题“Silicon Photonics 短教程”表明了这是一份关于硅光子学基础知识和应用的介绍性材料。本教程由CREOL（光子学与光学学院）的助理教授Sasan Fathpour博士编写，并且将在CREOL的工业联盟研讨会上进行讲授。CREOL是位于佛罗里达大学中心的一个研究中心，专注于光子学和光学领域的研究与教育。 课程分为几个部分：首先是硅光子学的介绍和被动硅光子器件，涉及硅光子学的应用历史和技术基础，如硅绝缘体波导、多模干涉器（MMI）、阵列波导光栅（AWG）等。第二部分关注的是主动硅光子器件，包括硅中的光调制、检测和发射技术。第三部分将讨论硅光子学当前的趋势和挑战，例如光子学是否会与VLSI CMOS技术真正融合，以及硅光子学的竞争对手技术。第四部分涉及非线性硅光子学器件及其物理学原理。 Sasan Fathpour博士的个人背景丰富，他在2005年于密歇根大学安阿伯分校获得博士学位，研究方向是基于III-V量子点的激光器和自旋电子光源。在UCLA担任博士后研究员后，2007年担任访问助理教授，2008年成为Ostendo Technologies的高级研究员，并于同年成为CREOL的助理教授。 Fathpour博士的研究工作涵盖了硅光子学的多个方面，其中一些重要的工作包括与Bahram Jalali合作在IEEE《光波技术杂志》上发表的研究文章，以及与Jalali编辑的《硅光子学：电信和生物医学应用》一书。 在硅光子学的简介中，提到了硅光子学在不同领域的应用，例如电信和生物医学。接下来是硅光子学的历史概述，介绍了硅光子学的兴起与发展，这一技术的实现依赖于对硅绝缘体波导的深刻理解，这些波导作为硅光子学的基础器件，在光电集成芯片上承载着光信号的传输任务。 硅光子学的被动器件部分讲述了波导、MMI和AWG等基本构件，它们负责光信号的路由和分配，被动器件在硅光子集成电路中充当基础角色，是实现复杂光学功能不可或缺的组件。 在主动硅光子器件部分，涉及到的光调制、检测和发射技术是实现光通信、光信息处理等复杂功能的核心，这些功能的实现可以极大提高数据传输的速度和可靠性。 在硅光子学的当前趋势和挑战部分，课程内容提出了光子学与微电子学（如VLSI CMOS技术）结合的可能性，以及硅光子学面临的竞争技术，这些内容帮助我们理解硅光子学在未来微电子集成领域中的潜在作用。 在非线性硅光子学部分，探讨了在硅材料中实现的非线性光学效应及其相关的光子器件，这些器件在进行光学放大、波长转换等高级光信号处理方面具有重要应用。 这份“Silicon Photonics 短教程”为我们提供了一个关于硅光子学发展的全面视角，涵盖了从基础概念到未来趋势的多个方面，并且通过Fathpour博士的专业知识和丰富的研究背景，为我们带来了该领域的最新进展和深入理解。

核磁定量29Si谱及1H{29Si} 二维异核多键相关谱在乙烯基笼型倍半硅氧烷羟基衍生物结构研究中的应用 ，徐丞龙，李晓虹，多面体笼型倍半硅氧烷POSS是近期受到广泛关注的一类有机/无机杂化材料。其化学结构可用红外光谱，热分析，质谱，X射线衍射以及核磁