针对4-Mask工艺铜数据线腐蚀造成的锯齿状不良现象进行系统研究, 发现铜腐蚀发生的工艺步骤和机理, 并找到有效的措施。首先, 通过显微镜对每道刻蚀工艺后铜数据线形貌进行观测, 确定铜腐蚀发生的工艺步骤。接着, 通过扫描电子显微镜和X射线电子能谱测量腐蚀生产物成分, 对腐蚀机理提出合理解释。最后在铜腐蚀发生机理基础上, 提出有效的改善措施。铜腐蚀是在有源半导体层干刻和光刻胶的灰化综合作用下发生, 其主要产物为氧化铜、氯化铜。通过先进行灰化工艺然后进行有源半导体层干刻的工艺措施, 在铜数据线两侧形成氧化铜保护膜, 可以彻底改善铜腐蚀。改善措施可以解决铜腐蚀的问题, 彻底消除铜数据线锯齿状不良。

线性光子晶体中可获得较低的慢光速度是以牺牲带宽为代价的。本文通过在光子晶体圆环型腔内加入克尔型非线性材料, 分别构建以三角晶格和正方晶格排列的非线性环型腔线缺陷波导, 利用有限元法对其慢光特性进行了仿真模拟。结果表明: 正方晶格具有更好的慢光效应, 获得的最佳慢光群速度为0.0055c, 在保证10-3c慢光条件下, 可达到0.001的相对带宽; 与线性光子晶体线缺陷耦合腔波导相比, 带宽提高了两倍, 实现了具有低群速度、高带宽特性的慢光效果, 对进一步发展光子晶体的光缓存有着重要意义。

利用电致发光(EL)的方法, 研究了突然失效的975 nm大功率应变量子阱激光器。起初, 我们以为激光器失效是由于腔面发生了突然光学灾变(COMD)。然而, 通过EL实验, 发现其中一部分激光器腔面没有任何损伤, 而内部发生了突然光学灾变(COBD), 为工艺的进一步改善指明了方向。对90只发生COD的激光器进行EL成像, 发现暗线缺陷(DLD)起始于腔面或是激光器内部。DLD是严重的非辐射复合区, 通常沿着有源区延伸出几个分支, 造成激光器功率急剧下降。详细分析了不同COD模式的特征并进行了对比。并进一步分析了两种典型COD模式发生的原因, 然后给出了抑制COD和提高大功率半导体激光器性能的建议。

采用克尔型非线性材料为光子晶体的介质柱, 构建线缺陷耦合腔波导。利用非线性有限时域差分法(NL-FDTD)进行模拟仿真, 并获得最佳宽带慢光效果。当群速度达到10-2数量级时, 带宽为0.0920, 比线性光子晶体耦合腔波导慢光带宽提高五倍, 而且群速度色散降低两个数量级, 实现了低群速度下更宽带宽和更低色散的慢光波导。

针对内嵌式触控显示屏中横条纹缺陷进行了原因分析, 提出了相应的解决方案, 如调节扫描电压、改变驱动模式、增强驱动能力等。实验结果表明, 水平同步扫描模式下, 内嵌式触控屏报点率达到120 Hz, 横条纹缺陷问题得到了改善, 对提高显示质量有重要意义。

根据光波模在光子晶体线缺陷波导和环形谐振腔之间的耦合原理, 在二维三角晶格光子晶体中设计了一款由线缺陷主波导、环形谐振腔、60°弯下载波导组成的多信道下载滤波器。利用平面波展开方法计算了完整光子晶体及线缺陷波导的能带结构; 基于时域有限差分方法计算了各目标频率光信号在器件中的传输特性, 分析了影响器件耦合效率的因素并对其进行了改进。分析表明: 通过改变环形谐振腔内介质柱的半径可以调节光子晶体环形谐振腔的谐振频率, 而改变线缺陷主波导与环形谐振腔之间耦合区域中介质柱的形状以及将直下载波导改换成60°弯下载波导可以提高线缺陷主波导、60°弯波导与环形谐振腔之间的耦合效率。计算结果显示: 优化后的多信道二维光子晶体滤波器具备优良的选频功能, 各目标频率光信号的透射率均达90%以上。与传统半导体介质材料器件相比, 该器件体积较小, 结构简单, 易于大规模集成, 很有应用前景。

Aluminum metallization using the sprayed coating for exhaust mild steel (MS) pipes of tractors is a standard practice for avoiding rusting. Patches of thin metal coats are prone to rusting and are thus considered as defects in the surface coating. This paper reports a novel configuration of the fiber optic sensor for on-line checking the aluminum metallization uniformity and hence for defect detection. An optimally chosen high bright 440 nm BLUE LED (light-emitting diode) launches light into a transmitting fiber inclined at the angle of 60° to the surface under inspection placed adequately. The reflected light is transported by a receiving fiber to a blue enhanced photo detector. The metallization thickness on the coated surface results in visually observable variation in the gray shades. The coated pipe is spirally inspected by a combination of linear and rotary motions. The sensor output is the signal conditioned and monitored with RISHUBH DAS. Experimental results show the good repeatability in the defect detection and coating non-uniformity measurement.

在光子晶体环形腔(PCRR)中把原来移除一圈介质柱改为介质柱半径减小，构成环形线缺陷，提出了一种新型的环形腔结构。运用时域有限差分法，分析了光波在环形腔中的传输特性，并进一步讨论了环形线缺陷介质柱半径变化对滤波特性的影响。结果表明，当环形线缺陷介质柱半径选取在0.43R~0.51R 时，可实现单模窄带滤波，中心波长都处于第三通信窗口1550 nm 附近,归一化透射率均在85%以上，脉宽都在17 nm 以下，为波分复用系统中复用/解复用器的设计提供了有价值的参考。

在传统的基于全内反射原理的低折射率比介质波导所构建的相位移调制型光学器件中，调制区域的长度通常在毫米到厘米量级.由于器件横向尺寸保持在微米量级，因此狭长结构成为了传统光波导器件的典型特征，这限制了光学器件集成度的提高，严重制约了集成光路的进一步发展.光子晶体的出现为高密集成光路的发展提供了一条新的途径.本文使用平面波展开方法计算了光子晶体线缺陷波导中的色散曲线.研究发现: 在色散曲线下边缘处，材料折射率的一个微小变化可以引起传输常数的较大变化，如果工作频率点选择在带下边缘附近，则可以大幅度减小相位移调制型器件调制区域的长度.本文使用时域有限差分方法进一步验证这种增强效应，计算结果表明，对于0.46%的折射率变化，光子晶体线缺陷波导中的相位调制长度仅为均匀媒质中相位移调制长度的11.7%.通过以进一步研究，这种增强效应有望应用与高密度集成光路.

为了获得最优化的光子晶体零色散慢光结构，在传统的光子晶体线缺陷波导结构的基础上，进一步在线缺陷上下两侧各引入了两排方形空气孔，并进一步优化了这两排方形孔的结构参数。通过平面波展开法(PWE)与时域有限差分法(FDTD)进行数值分析表明，这种新型结构的光子晶体波导能够在中心波长1550 nm处实现带宽为8.34 nm、平均群折射率为61、群速度色散(GVD)为104量级的理想宽带慢光。