微納光學(xué)專業(yè)教學(xué)

1、微納光學(xué)的學(xué)習(xí)報(bào)告報(bào)告人：呂超報(bào)告內(nèi)容 微納光學(xué)概念與研究方向 微納光學(xué)結(jié)構(gòu)制備方法 微納光學(xué)器件應(yīng)用及前景2蒼柏課資微納光學(xué)概念與研究方向微納光學(xué)微納光學(xué)主要指微納米尺度的光學(xué)效應(yīng)，以及利用微納米尺度的光學(xué)效應(yīng)開(kāi)發(fā)出光學(xué)器件、系統(tǒng)及裝置。它所研究的是在微納尺度下光電子的運(yùn)動(dòng)傳輸特性、光電子與物質(zhì)的相互作用規(guī)律、相關(guān)的操控及其應(yīng)用技術(shù)等。通過(guò)它我們希望實(shí)現(xiàn)在微納尺度上，光波的發(fā)射、傳播、變換和接收。微納光學(xué)不僅是光電子產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展方向之一，也是目前光學(xué)領(lǐng)域的前沿研究方向。微納光學(xué)的發(fā)展隨著大規(guī)模集成電路工藝水平的進(jìn)步而發(fā)展，光存儲(chǔ)、光通信、光顯示、激光器和激光材料等多個(gè)光電子產(chǎn)業(yè)都進(jìn)入了微納

2、米光學(xué)領(lǐng)域，并且影響到了整個(gè)光學(xué)及其其他學(xué)科的進(jìn)步。4蒼柏課資主流的微納光學(xué)研究方向微納發(fā)光材料和器材微納光波導(dǎo)材料及器件微納光探測(cè)材料及器件微納光學(xué)結(jié)構(gòu)5蒼柏課資微納發(fā)光材料和器材微納發(fā)光材料主要采用微納顆粒作為發(fā)光基質(zhì)，包括純的及摻雜的微納半導(dǎo)體發(fā)光材料，稀土離子及過(guò)度金屬離子摻雜的納米氧化物、硫化物、復(fù)合氧化物、及各種微納無(wú)機(jī)鹽發(fā)光材料等。微納發(fā)光材料主要用于各種微納發(fā)光器件如微納發(fā)光二極管或微納激光器的設(shè)計(jì)及制備，它可以實(shí)現(xiàn)宏觀塊體材料所不具備的發(fā)光性質(zhì)。6蒼柏課資微納光波導(dǎo)材料及器件微納光纖是微納光波導(dǎo)材料的典型代表。按照材料劃分，微納光纖可分為玻璃光纖（包括石英系玻璃光纖光纖、鹵化

3、物玻璃光纖及硫系玻璃光纖）、塑料光纖、晶體光纖等。納光纖器件包括光纖無(wú)源器件（分為光纖連接器、光纖耦合器、光隔離器、光波分復(fù)用器和解復(fù)用器、光開(kāi)關(guān)、光衰減器、光纖光柵、光纖濾波器等）、光纖激光器、光纖放大器等。7蒼柏課資微納光探測(cè)材料及器件微納光探測(cè)器件用于實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的轉(zhuǎn)換和檢測(cè)，是光電信息系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和技術(shù)，主要包括光敏電阻、電二極管、光電池等器件。光敏電阻的主要材料包括微納尺度的金屬硫化物、硒化物和碲化物等。光電二極管的主要材料包括微納尺度的硒、硅、鍺等。光電池的材料主要包括微納尺度的單晶硅、非晶硅、化合物、多晶硅等。8蒼柏課資微納光學(xué)結(jié)構(gòu)器件微納光學(xué)結(jié)構(gòu)技術(shù)是指通過(guò)在材料中引入微納光學(xué)

4、結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)新型光學(xué)功能器件。光子晶體就是規(guī)律性的三維微結(jié)構(gòu)，其周期遠(yuǎn)小于波長(zhǎng)，形成光子禁帶，通過(guò)引入局部缺陷，控制光的傳播與分束。光柵可以看作是一維或者二維的光子晶體，通過(guò)引入微納結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)新的光學(xué)性能。9蒼柏課資微納光學(xué)結(jié)構(gòu)制備方法微納光學(xué)結(jié)構(gòu)制備方法微光學(xué)等離子體刻蝕加工技術(shù)利用灰度加工技術(shù)完成圖形成形和等離子刻蝕，再將圖形輪廓轉(zhuǎn)印到基板中。灰度光刻術(shù)是，制造出一種光掩模，使得透射通過(guò)該掩模的光輻射強(qiáng)度隨空間位置變化。相位光柵掩模板的模擬光刻技術(shù)光束通過(guò)相位光柵掩模板，gca步進(jìn)器，形成模擬光強(qiáng)輪廓，對(duì)光致腐蝕劑正確曝光和顯影。光學(xué)步進(jìn)器是一種圖像縮小系統(tǒng)，相干成像系統(tǒng)。11蒼柏課資光學(xué)

5、步進(jìn)器12蒼柏課資微納光學(xué)結(jié)構(gòu)制備方法電子束納米光刻技術(shù)利用高聚焦電子束對(duì)電子敏感抗腐蝕劑表面的確定性掃描，使用各種正性和負(fù)性抗腐蝕劑作為刻蝕模板。納米壓印光刻術(shù)利用模具并通過(guò)機(jī)械方法使得某種柔軟或液態(tài)材料（即抗蝕劑）變?yōu)槟＞弑砻鎴D形的固態(tài)形式和復(fù)制陰模。13蒼柏課資納米壓印光刻術(shù)壓模板（采用電子束直寫(xiě)制作）壓模板壓印壓模板移走圖像轉(zhuǎn)移完成14蒼柏課資微納光學(xué)結(jié)構(gòu)制備方法 平面光子晶體光子晶體（photonic crystal）可以控制光束傳播，并且能克服波導(dǎo)間的耦合增加，以實(shí)現(xiàn)納米級(jí)波導(dǎo)、路由與開(kāi)關(guān)15蒼柏課資平面光子晶體制備方法電子束光刻工藝普通硅刻蝕技術(shù)時(shí)間復(fù)用刻蝕技術(shù)先進(jìn)的硅微成形刻蝕技術(shù)16蒼柏課資微納光學(xué)器件應(yīng)用及前景微納光學(xué)技術(shù)與應(yīng)用交流會(huì)精準(zhǔn)制造：光電子集成器件 陳向飛，南京大學(xué)硅基光電子集成器件 儲(chǔ)濤，浙江大學(xué)基于廣義能帶調(diào)控的納米光電子器件 黃翊東，清華大學(xué)集成化窄線寬1550nm激光光源 蘇輝，中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所18蒼柏課資微納光學(xué)具有廣泛的應(yīng)用前景。例如，光學(xué)超分辨技術(shù)、納米結(jié)構(gòu)的光學(xué)制造、快速相變材料以及利用表面等離子體等納米光學(xué)技術(shù)等。在光通信、激光武器、大氣污染檢測(cè)等多種應(yīng)用場(chǎng)合，微納米光學(xué)技術(shù)中都將發(fā)