粉末压片与晶体测试结果存在较大差异,表现为粉末压片无法测出预期的晶体红外透过光谱,且其在晶体的红外截止波段会出现异常透过峰。从原理上分析了上述现象,并通过简化晶体红外介电性能的理论模型,提出了一种基于多晶粉末透射谱测定晶体红外介电性能的方法。用该方法对AgGaS2、ZnGeP2晶体的红外介电性能(如红外截止波长、长光学声子横模频率)进行了测定,结果与直接测量单晶基本一致。本研究对探索新型红外功能晶体材料具有重要意义。

通过射频磁控溅射技术,成功制备了具有金属-半导体-金属(MSM)结构的ZnO紫外光电探测器。研究了外加偏压对探测器响应度和截止波长的影响。随着偏压的增大,器件的响应度逐渐增加并且趋于饱和,探测器的响应截止波长红移了12 nm。这是电场引起的耗尽层的展宽以及带隙倾斜造成的。提出了一种利用外加偏压控制探测器截止波长的有效方法,该方法对紫外光电探测器的进一步研究和应用具有重要意义。

运用矢量有限元方法对脊位于窄边的四种加载介质双脊波导的主模截止波长和单模带宽特性进行了计算和分析, 四种波导分别为脊位于窄边的加载介质双脊矩形波导、加载介质双脊梯形波导、加载介质双脊V形波导以及加载介质双脊椭圆形波导。计算结果表明, 脊位于窄边的四种加载介质双脊波导的两种传输特性总体相似, 和脊位于宽边相比, 脊位于窄边的主模归一化截止波长和单模带宽总体小很多, 且脊位于宽边时的特性变化趋势比脊位于窄边时剧烈。这些计算结果将有助于微波器件及微波系统的设计。

利用矢量有限元法,研究了加载右手材料和左手材料的对脊重叠鳍线的传输特性,重点讨论了金属鳍的厚度对其特性的影响,同时研究了材料对主模截止波长、单模带宽、主模和第一高阶模场结构及色散特性的影响。结果表明,加载左手材料时,主模截止波长几乎都比加载右手材料时小,主模截止波长和单模带宽随加载区域的扩大呈相反的变化趋势,主模场线和第一高阶模场线在加载区域的分布形状完全相反,色散特性相似。这些数值计算结果有助于新型微波和毫米波器件的设计。

为了满足微波传输系统性能的某些需求，各种结构形状的新型波导应运而生。采用有限差分法，利用MATLAB计算了脊槽波导中脊和槽的几何尺寸在中间位置连续变化时的主模截止波长，并对计算结果进行了对比分析，得出了主模截止波长随着脊的高度、宽度、槽的宽度等变化而变化的一些相关结论,为设计脊波导器件提供了参数。

光纤的数值孔径是光纤的重要参数, 大数值孔径光纤在激光器和激光感应荧光系统中有很好的应用前景。 光子晶体光纤的数值孔径与传统阶跃型光纤不同, 它与光波长有密切的关系。 因此, 本文用光谱仪测量了不同结构的折射率引导型光子晶体光纤的数值孔径, 并进行了数值模拟, 研究了光波长、 包层空气孔直径、 孔间距等对光子晶体光纤数值孔径的影响, 同时对光子晶体光纤的非线性系数、 宏弯损耗、 截止波长、 有效模面积等与光波长有关的参数进行了研究, 取得了满意的结果

为了获得p-型的长波长InAsSb材料并研究掺杂剂Ge对材料特性的影响，用熔体外延法生长了掺Ge的波长为12 μm的p型-InAsSb 外延层.用傅里叶红外光谱仪、Van der Pauw 法和电子探针微分析研究了材料的透射光谱、电学性质以及组分的分布.结果表明,两性杂质Ge在熔体外延生长的InAs0.04Sb0.96材料中起受主杂质作用.当外延层的组分相同时，材料的截止波长不随掺Ge浓度的变化而变化，但是随着外延层中掺Ge量的增加，外延层的透射率下降.掺杂原子Ge在外延层的表面及生长方向的分布都是相当均匀的.77 K下测得，载流子浓度为9.18×1016 cm－3的掺Ge的p型-InAs0.04Sb0.96样品，其空穴迁移率达到1 120 cm2·Vs－1.

为了寻找最佳传输特性的对称双脊波导结构,提出了圆形和椭圆形两种变形对称双脊波导,采用有限元的方法,研究了圆形和椭圆形两种变形对称双脊波导对传输特性的影响。计算了脊尺寸变化时的截止波长和单模带宽,给出了主模场结构图以及变形对截止波长和单模带宽影响的相应的关系曲线,并分析了传输特性随对称脊波导结构尺寸的变化情况。该研究结果对变形双脊波导的应用和研究提供了参考,并为脊波导器件的小型化提供了指导。

文章采用有限元法研究了圆形和椭圆形两种变形对称双脊波导对传输特性的影响。计算了脊的尺寸变化时的截止波长和单模带宽, 给出了主模场结构图以及变形对截止波长和单模带宽影响的关系曲线, 并分析了传输特性随对称脊波导结构尺寸变化的情况。通过这些研究, 能够为变形双脊波导的应用和研究提供有价值的参考。

针对脊波导器件在使用中产生的各种变形，采用Matlab环境下的有限元PDE工具箱进行了二次编程，求得错位变形和不同受力变形时的传输特性。数值分析结果表明：错位变形使脊波导截止波长变长，单模带宽增大程度小于2%，对于脊波导传输特性影响较大的是双边受力变形，当变形达到10%时，其特性变化超过10%，在使用中应引起重视。