一、《光学学报》关于学术论文插图和表的制作规范（论文文献综述）
芈月安[1]（2021）在《基于新型特种少模光纤光栅的矢量模式转换的研究》文中进行了进一步梳理在现如今高速发展的现代化通信时代,模分复用通信系统的出现大大缓解了通信容量供不应求的压力。以光纤中的模式作为传输信道的模分复用通信系统可以成倍地提高光纤通信的传输容量。它为我们跨入超高速、超大容量的新的信息化通信时代提供了可能。模式激励和模式转换技术是模分复用系统中的关键技术,也是近些年人们研究的热点课题。作为模分复用系统中核心器件的模式转换器近年来的报道种类繁多,其中基于光纤光栅的模式转换器由于具有高效率、低损耗、操作灵活等众多优点而备受研究者们的青睐。当前光纤光栅模式转换器的研究报道主要集中于线偏振模式转换,关于矢量模式转换的报道很少。而光纤中的矢量模式在新型光纤激光器、光纤中OAM模式的生成与复用传输、矢量模式模分复用等领域都有着广泛的应用。矢量模式广阔的应用前景使得人们对于光纤中矢量模式获取技术的需求越来越迫切。在此研究背景下,本文提出了一系列基于新型特种少模光纤光栅的矢量模式转换方法。利用具有矢量模式分离特性的特种光纤的光栅器件可以作为一种高效的矢量模式转换器。它在模分复用通信系统以及与光纤中矢量模式相关的众多领域都有着潜在的应用价值和广阔的应用前景。本文主要的创新点和研究成果总结如下:1.提出了一种在空芯光纤中写入倾斜布拉格光栅的矢量模式转换的方法。分析了空芯光纤中的矢量模式传输特性,结果表明此光纤能够支持前四个矢量模式的传输,并且具有能够使矢量模式简并分离的特性。研究了倾斜空芯光纤布拉格光栅的矢量模式转换特性。结果显示当=2°时具有最高的转换效率。2.对比研究了非对称阶跃型和非对称涡旋光纤布拉格光栅的矢量模式耦合特性。分析了相位匹配条件、衰减系数和光栅调制深度对反射特性的影响。结果表明当衰减系数α=0.5μm-1,0.3μm-1时,在非对称阶跃型和非对称涡旋型光纤布拉格光栅中的矢量模式分别获得了最高的转换效率。研究了自制非对称涡旋光纤布拉格光栅的模式转换特性,验证了理论与实验结果的一致性。3.提出了一种在环芯光纤中写入倾斜非对称布拉格光栅的矢量模式转换方法。重点分析了倾斜角度与非对称衰减系数共同作用下反射特性的演化规律。研究表明当衰减系数=0μm-1,=2°时,即对应于倾斜布拉格光纤光栅的情况下,高阶矢量模式具有最高的反射峰值。4.研究了在不同激励矢量模式下,倾斜环芯光纤布拉格光栅的矢量模式耦合特性。重点研究了在不同激励矢量模式下的相位匹配特性,研究显示激励与输出模式间的反射率与谐振波长均呈现出可逆性关系。另外,单偏振的激励模式只能转换为同类单偏振的矢量模式,并且在一些特定的倾斜角度处,可以获得高转换效率或高纯度的矢量模式。5.提出了采用涡旋光纤的倾斜长周期光栅,以及在反抛物型渐变折射率光纤中写入机械微弯长周期光栅的两种矢量模式转换器。主要分析了光栅周期的选取方法、相位匹配特性、倾斜角度、光栅调制深度、微弯振幅对透射谱及耦合系数的影响。研究结果表明,当=83.5°,84°,88°时,倾斜长周期光栅的TM01、HE21和TE01的透射峰值分别达到最大值。当微弯振幅mmax=1.5μm时,机械微弯长周期光栅的高阶矢量模式具有最高的转换效率。
司昌凯[2]（2021）在《铝硅合金文献图像提取与分割方法研究》文中认为材料基因组倡导发挥材料大数据的作用,采用机器学习变革材料研发文化。铝硅合金（Al-Si）具有强度高、耐磨性好且热膨胀系数小等性能特点,广泛应用于汽车、航天和电子工业中。Al-Si合金性能主要由合金微观组织中初晶Si相的形状及大小决定。目前,由于试验费用太高,时间成本巨大,微观组织图像的获取较为复杂,但它存在于公开发表的文献中。因此,本文采用深度学习方法从Al-Si合金文献中提取插图及标题,并筛选出微观组织图像,对图像中的初晶Si相形状进行分割,从而获得大量相关数据,有利于进一步优化合金性能。针对科研文献中插图及标题的特点,本文提出了一种高效的图像标题提取网络FCENet（Figure Caption Extract Net）。FCENet在Blend Mask的基础上,添加了一个水平和垂直注意力模块,并且将Blend Mask检测头分成了插图检测和标题检测两个分支,同时提出一种长宽比的多尺度目标分配策略,提高了最终的检测精度与速度。通过相关实验证明了模型性能,与其他现有模型相比,FCENet的8)提高了8%以上。为了避免人工主观因素的干扰,本文基于现有的深度学习模型,提出了一种新的分割模型CAU-Net（Class Attention U-Net）,对Al-Si合金微观组织图像中的初晶Si相形状进行分割。该模型以U-Net为基础,结合注意力机制,能有效地对微观组织进行分割。与U-Net相比,CAU-Net的、(8(8、等指标均提高了10%左右,相比其他语义分割模型,本文的方法更适合处理Al-Si合金微观组织图像。本文通过FCENet收集并筛选铝硅合金相关图像数据,并利用CAU-Net模型,对铝硅合金微观组织图像进行有效的分割,有利于后续对微观组织图像分析与性能评价。
杨高元[3]（2021）在《低能离子轰击光刻胶诱导自组织纳米结构的研究》文中进行了进一步梳理低能离子轰击无需掩模即可在大面积的固体材料表面诱导产生多样的自组织纳米结构,具有低成本、高效率和适用范围广等优势,是一种新型的表面纳米结构制备技术。光刻胶是微纳加工领域一种重要的有机聚合物材料,通常作为掩模利用其抗刻蚀特性进行图形转移。然而,低能离子轰击与有机多体材料相互作用的研究工作十分有限,并且低能离子轰击诱导自组织纳米结构的图形高宽比亟待提高。因此,本文提出开展低能氩离子与光刻胶材料之间相互作用的研究,探索了将其作为掩模进行图形转移的工艺方法。论文的主要研究内容包括:1.系统地研究了光刻胶的低能离子轰击特性。与无机物的离子轰击特性类似,入射离子的能量和入射角是调控低能离子轰击在光刻胶表面诱导产生自组织纳米结构的形貌类型的主要因素。随离子入射角的增加,可依次在光刻胶表面获得随机纳米孔、准周期纳米波纹和屋瓦状的刻面结构等不同的表面形貌,并且纳米孔的形貌特征受离子能量大小的调控。2.重点研究了光刻胶表面纳米孔结构的演化规律与形成机制。实验结果表明,与离子轰击无机材料表面诱导的纳米结构的显着区别是,低能离子正入射和近正入射轰击时,能在光刻胶表面诱导产生直径在5-40 nm范围的随机纳米孔结构,而且纳米孔的平均直径、表面粗糙度等形貌特征,受离子能量、轰击时间、离子束流密度和入射角等离子轰击参数的调控。使用时间飞行的二次离子质谱和X射线光电子能谱对离子轰击前后光刻胶表面组成的变化进行了表征和分析,结果表明,离子轰击会使光刻胶发生分解和优先溅射,导致表面的组成发生改变。与无机二元材料不同的是,由于离子轰击对光刻胶的强烈分解作用,导致光刻胶表层富含较轻的组分。建立了描述纳米孔结构形成与演化的物理模型,光刻胶表面纳米孔的产生是离子轰击引起的分解、优先溅射和质量再分布等不同物理机制共同作用的结果。3.系统研究了光刻胶表面纳米波纹结构的演化规律和生长模型。斜入射时,低能离子轰击能在光刻胶表面诱导产生纳米波纹结构,波纹的形貌、结构波长（即波纹的横向特征尺寸）和振幅等特征受离子参数的调控,例如结构波长可在30-300 nm范围内调节。结果表明,纳米波纹的演化过程可以分为生长和饱和两个阶段;离子能量越大,波纹的波长和振幅等特征尺寸也越大,达到饱和状态时所用的时间也就越长。使用连续模型分析了波纹结构的演化规律和所包含的主要物理机制,并解释了波纹结构生产、饱和以及刻面化的原因。4.确定了以光刻胶表面纳米波纹结构为掩模进行图形转移的工艺方法,并初步研究了转移后亚波长熔石英表面纳米结构的光学特性。以离子轰击诱导产生的纳米波纹结构作为掩模,利用反应离子刻蚀对其进行修饰去除底部剩余的光刻胶,再通过反应离子束刻蚀进行图形转移。在熔石英表面获得的亚波长纳米结构与光刻胶表面的纳米波纹结构掩模相比,高宽比提高了近三倍。初步的光学表征结果表明,这种具有表面亚波长纳米结构的熔石英样品在600-1300 nm波段范围内的透过率约为94%,与未处理的熔石英相比提高约1%。
徐施施[4]（2021）在《基于模式干涉的光纤应变与曲率传感器研究》文中指出随着城市化进程加快,大量的工程建设项目在各地开展,由于方案设计、施工质量、日常维护等方面问题,工程建筑物在施工和使用中可能会发生较大变形,最终发生安全事故,所以结构健康安全监测关乎人民生命安全。光纤传感技术正逐渐成为结构健康监测中的一种重要手段,曲率与应变是结构健康安全监测的两个关键指标,其中基于模式干涉的光纤应变与曲率传感器具有结构简单,抗电磁干扰等诸多优点,因此众多学者对此进行了广泛的研究。本文主要研究工作如下:（1）将纤芯呈正三角分布的三芯光纤与薄芯光纤熔接,并对三芯光纤的中部进行拉锥处理,制作了基于三芯-薄芯光纤结构的马赫-曾德尔干涉仪用于应变监测。实验探究了三芯光纤与薄芯光纤的最佳长度,熔接机对三芯光纤拉锥的最佳参数,以及温度变化对传感结构的影响。该传感结构在0-1600με应变测量范围的最大灵敏度为-3.47pm/με,且具有较高的线性度。（2）利用光纤熔接机的手动熔接方式,将四芯光纤与单模光纤进行偏芯熔接制作了光纤马赫-曾德尔干涉仪。并由Rsoft软件对传感结构中的模式传输与光场分布进行仿真分析,获得最佳的偏芯熔接距离。在实验中测试了传感器在不同弯曲方向对曲率的响应,发现了不同弯曲方向传感器具有不同的灵敏度,在0.042-0.163m-1曲率范围的最大灵敏度为-18.75nm/m-1,线性度可达0.9743。探究了温度变化对曲率测量的影响,并通过构建双参量系数矩阵用于消除温度变化的干扰。（3）制作了基于四芯光纤与无芯光纤偏芯熔接的马赫-曾德尔干涉结构,通过调整熔接推进距离,在结构中形成熔接粗锥使得光可以更多的耦合进入四芯光纤内。在实验中探究了该结构的温度与折射率传感特性,发现温度主要对监测光谱的波长进行调制,而曲率主要对光谱强度产生影响,证明该传感器可以实现曲率与温度的双参量测量。其曲率与温度的最大线性灵敏度分别为48.83d Bm/m-1和53.81pm/℃。（4）由七芯光纤与无芯光纤构造了迈克尔逊光纤曲率传感器,通过物理气相沉积（PVD）镀膜设备在七芯光纤的端面镀制银膜,再由紫外胶和毛细管进行封装处理,利用反射光谱进行监测,有助于减小光纤传感结构的尺寸。实验测试结果表明在0.0419-0.1390m-1曲率范围,该传感器的灵敏度约为-22.76nm/m-1,线性度可达0.9823。
邓欧[5]（2021）在《极大倾斜光纤光栅的中低频振动传感器研究及设计》文中认为近年来,光纤光栅凭借其抗电磁干扰、耐腐蚀、灵敏度高、体积小等诸多优点,在传感领域占据重要地位。基于光纤光栅的各种振动传感器广泛应用在航天航空、电力电网、大型机械结构健康监测等领域。为满足高灵敏度、易解调、低成本的光纤光栅振动传感器的需求和实际应用,研究不同增敏结构、特殊封装方式以及利用特种光纤光栅制作光纤光栅振动传感器依然是当前国内外的研究热点。极大倾斜光纤光栅（Excessively Tilted fiber grating,ExTFG）作为特种光纤光栅的一种,相比于传统光纤布拉格光栅（Fiber Bragg grating,FBG）和长周期光纤光栅（Long period fiber grating,LPFG）,其具有极低的温度交叉敏感效应,在振动传感领域更具优势。本文以提升ExTFG振动传感器的性能、拓展其测量范围为研究目标。设计了两种不同类型的基于反射型ExTFG的振动传感器,并对两种传感器的理论力学模型进行分析,结合ANSYS有限元分析软件对两种传感器进行模态分析,最后采用强度解调的方式进行了两种传感器振动传感特性的实验研究。具体研究内容如下:（1）首先介绍了ExTFG的相关耦合模理论,对光谱响应特性进行理论分析;其次,对ExTFG的应变、弯曲、振动传感特性进行分析;最后分析了振动传感器力学模型,从理论上分析了以不同结构作为振动传感器换能元件的可行性。（2）研究了一种反射型ExTFG悬臂梁振动传感器。首先通过对传感器振动传感特性的理论分析,从理论上分析了反射型ExTFG悬臂梁测量振动信号的可行性;其次利用ANSYS有限元分析软件对传感器模型进行模态和振动形态分析;最后制作了反射型ExTFG悬臂梁振动传感器,并进行了实验研究。研究结果表明:可通过改变传感器自由端的长度调节传感器的固有频率和幅频响应;同时,该传感器具有良好的线性响应特性和动态响应特性,相比于透射式的ExTFG等强度悬臂梁振动传感器而言,其最大加速度灵敏度提高了～2.5倍,其TE模和TM模分别达到0.3V/g和0.26V/g。（3）研究了一种基于对称柔性铰链的ExTFG振动传感器。首先对其工作原理进行理论分析;其次利用ANSYS有限元分析软件对传感器模型进行模态分析,传感器固有频率值与理论计算值趋于一致;最后对该传感器的振动响应特性进行了实验研究。实验结果表明:该传感器的固有频率780Hz,幅频响应的平坦区域为50-400Hz,此外加速度具有良好的线性响应,TE/TM模式的线性加速度灵敏度分别为302.89m V/g和257.08m V/g。在1g加速度下,平坦区域（50-400Hz）的SNR大于50d B。
赵美红[6]（2021）在《消像差凸面全息光栅成像光谱系统建模与一体化设计》文中指出随着光学遥感技术的发展及其在航空航天领域越来越广泛的应用,对于成像光谱系统的技术指标,如相对孔径、光谱分辨率、空间分辨率和对弱信号的探测能力要求越来越高;同时为了适应无人机等新型遥感平台的快速发展和搭载需求,小型化、轻量化已成为机载和星载成像光谱系统的另一个发展趋势。凸面全息光栅成像光谱系统基于Offner同心结构,光学性能好、结构简单紧凑,满足轻小型化需求;而且,其应用受材料限制和环境影响很小,易实现焦面稳定性、光谱稳定性和宽波段光谱成像,适用于空间环境。因此,以凸面全息光栅为核心分光元件的成像光谱仪广泛应用于遥感领域以及与国民经济发展密切相关的各领域,如航空、国防、自然灾害、农林、资源勘探、海洋监测、食品安全、药学检测、医学检测以及加工制造等。鉴于此,本论文展开了对基于Offner同心光谱分光系统的凸面全息光栅成像光谱仪的研究,目标是研制具有自主知识产权的消像差凸面全息光栅以及消像差凸面全息光栅成像光谱仪,针对凸面全息光栅成像光谱系统消像差的理论、结构与设计方法开展相关研究,突破消像差凸面全息光栅及消像差凸面全息光栅成像光谱仪研制的关键理论与技术,并为凸面全息光栅成像光谱仪的批量化生产提供条件。本论文的研究内容主要分为以下几个部分:第一,提出了采用消像差凸面光栅作为Offner成像光谱仪核心分光器件的设计方法,与传统的凸面光栅相比,消像差凸面光栅同时具有分光和像差校正能力,可以对因色散而引入的系统像差进行校正,保留了标准的双元件三反射系统的同心结构,克服了传统的凸面光栅成像光谱系统消像差技术的缺陷。第二,建立了凸面光栅成像光谱系统的像差理论模型。基于费马原理,推导了凸面光栅成像光谱系统的像面点列图函数,构建了凸面光栅成像光谱系统的各类像差关于凸面光栅记录参数与使用结构参数的函数关系,并通过MATLAB仿真软件与ZEMAX光学设计软件对凸面光栅成像光谱系统进行了建模与仿真分析,为应用于成像光谱仪的消像差凸面光栅的优化设计提供了理论指导。第三,设计了应用于Offner同心罗兰圆结构的消像差凸面光栅。针对凸面光栅成像光谱系统的主要像差——像散,分析了凸面光栅成像光谱系统的聚焦条件,推导了光栅刻线函数系数与凸面光栅成像光谱系统像散的数学关系,并基于光程函数理论对凸面光栅成像光谱系统进行了消像散的优化设计。第四,基于凸面光栅的像差校正理论,开展了消像差凸面光栅及成像光谱仪的一体化设计研究并对光学系统的成像性能进行了评价。依据凸面光栅刻线函数拟合的优化方法,对凸面光栅成像光谱系统进行一体化优化设计,并针对成像光谱仪的前置望远系统与成像光谱系统数值孔径的匹配问题,采用多重结构优化的方法,对整体系统的像差进行均衡分配,实现了全工作光谱范围内的高质量成像。第五,基于全息再现原理,优化设计了消像差凸面全息光栅的曝光结构。依据光程函数理论,建立了非球面波曝光系统的理论模型并推导了点列图均方根优化函数,结合Offner中继成像系统的成像特性与全息再现原理,以全局化的优化算法——遗传算法对消像差凸面全息光栅的曝光系统与其成像光谱系统进行一体化优化设计,对优化设计的消像差凸面全息光栅成像光谱系统的性能进行分析,为消像差凸面全息光栅的可行性提供了技术保障。
王梦宇[7]（2020）在《超高Q值微腔耦合系统的模式相互作用及非线性光学效应研究》文中认为回音壁模式光学微腔（微腔）具有极高的品质因子Q值,在腔动力学、非线性光学、高灵敏度传感、光电子器件等领域有着广阔的应用前景。微腔的模式场分布受腔型、微腔和波导折射率、耦合方式和波长影响;模式场分布决定了谐振腔的光谱特性。由于微腔具有超高Q值,在腔内很容易形成很强的电磁场,从而诱导非线性光学效应。因此,微腔与波导的耦合及其相互作用对微腔光学谐振性能和非线性光学效应起着重要作用。本文针对多种微腔的腔型与谐振特性和耦合效应关系开展研究,重点研究波导和多种形状的光学微腔耦合过程中产生的模式相互作用和光学微腔的非线性光学效应。这些工作将对微腔的设计和应用有重要的意义和价值。具体的研究内容如下:（1）以微球腔为基础平台,通过精细选择微球腔与光纤锥波导的耦合间隙,调控了谐振模式的激发,对欠耦合、临界耦合和过耦合三种耦合状态下的模式耦合特性进行了系统研究。实验上测得的谐振光谱与电磁场理论得到的基模谐振点呈现基本一致,尤其通过优化耦合状态获得了超高Q值（>108）。（2）研制了具有微管结构的单模腔。利用电弧放电制备了新型的高质量微管腔。发现采用微管腔结构可以抑制高阶模式,易于获得模式谱清晰的单模输出。为研究微腔的光谱特性提供了一个良好平台。研究了光纤锥波导中的多种模式耦合干涉后产生的法诺Fano谐振效应,通过改变波导直径和输入光的偏振态,实现了周期性规律的动态法诺Fano谐振线型。为微腔系统在传感、非线性效应等应用提供了新思路。（3）实验验证了微锥腔和微管腔的可调谐性能。通过选择不同的耦合点位置实现谐振频率的连续可调。通过调控谐振模式,实现了法诺Fano谐振和电磁诱导透明EIT效应转换。利用微管腔腔型中的凸起结构精细调谐控了多个谐振模式,得到了相位变化的Fano谐振线型,并且同时调控了电磁诱导透明EIT和Fano谐振两种模式耦合效应。展示的结果不仅可用来提升传感灵敏度和增强非线性光学效应,而且可应用于多通道的光开光器件、多通道光通信以及多通道量子信息处理器件。（4）系统地研究了超高Q值石英微腔系统中的非线性光学效应,激发出受激拉曼散射（SRS）、受激布里渊散射（SBS）、以及四波混频（FWM）等非线性效应,基于多种机制的相互作用产生了稳定的光频梳。首先,验证了产生非线性效应的低阈值特性,得到了窄带宽、高增益、高信噪比的SRS激光,并通过控制温度得到了可调谐拉曼激光,温度调谐灵敏度约为13.59 pm/℃;其次,一阶SBS激光与二阶SBS激光频移量分别为11.03 GHz与22.07 GHz,对微波信号源应用具有很大的推动作用;最后,不仅得到了两种不同模式展宽下的FWM效应,光频梳展宽范围达到250 nm以上,而且观察到了基于SBS和SRS效应进一步作用的FWM效应。更为丰富的多波长光源在精密距离测量、光谱测量、基于分子特征谱的气体探测和生物传感中极具应用价值。（5）系统地研究了超高Q值氟化钙晶体微腔系统中的非线性光学效应,激发出SRS、SBS、以及FWM等非线性效应,通过在方位角方向上加工精细的结构得到了干净的拉曼FWM效应。研发了一套精密加工系统来制备氟化钙晶体微腔,所制得的腔体形状为回转椭球体。综合分析了制备工艺、表面粗糙度以及外部耦合对Q值的影响,得到微腔结构边缘的表面粗糙度低至1.98nm,Q值高达108量级。提出了针对晶体微腔的封装器件,可直接集成于各类光电子器件中。在稳定的封装平台上展示了晶体微腔中几种非线性效应,其中,一阶SBS激光阈值约为49 mW,二阶SBS激光阈值约为102.6 mW,频移量分别为12.01 GHz与24.02 GHz,并且一阶SBS激光信噪比达到36.2 dB。此外,观察到了多模拉曼FWM效应,并通过加工精细的结构减小了高阶模式产生,得到了干净的拉曼FWM效应。在稳定封装平台上激发的几种低阈值非线性效应,大大扩展了激光器的频段,分别在光通信、生物环境监测、激光科学、光谱分析、微波信号源等领域中具有很大的应用价值。
王雪[8]（2020）在《基于MEMS复合法珀微腔的光纤大气物理参量传感方法研究》文中研究表明光纤MEMS法珀传感器具有灵敏度高、体积小、抗电磁干扰、耐高温、可靠性高、可批量化生产等优势,非常适用于航空航天等领域中大气物理量的传感。本文针对大气物理参量高精度、同时测量的需求,开展了光纤MEMS复合法珀传感器的研究。对光纤MEMS法珀压力传感器中影响测量精度的因素进行理论分析,提出法珀微腔内部残余气压长期监测方法。研究了高精度光纤MEMS复合法珀折射率和温度、气压和温度传感器,实现了双参量同时传感和温度补偿。本文的主要工作包括:1、研究了复合法珀微腔干涉理论模型和基于光谱的复合法珀微腔干涉混合解调方法,将傅里叶变换法和谱峰追迹法相结合,实现大动态范围和高分辨率的解调,比传统的傅里叶变换法解调精度提高了52.8倍,为复合法珀腔多参量传感器的研究奠定了基础。2、研究了光纤MEMS硅-玻璃复合法珀腔压力传感器的传感特性,构建了硅膜片形变量与微腔残余压力和热应力的关系模型,分析了二者对传感器热稳定性的影响。实验分析对比了利用阳极键合技术和热压键合技术制作的传感器的性能。提出一种无需破坏或改变现有光纤传感器结构的微腔残余气压测量方法,为残余气压的长期监测和筛选高精度传感器提供了手段,并对两种工艺制作的传感器残余气压的大小进行了实验验证,为评估键合质量提供了有效依据。3、研究了光纤MEMS复合法珀微腔大气折射率和温度双参量传感器。利用硅-玻璃-硅三层结构,构成复合的法珀硅腔和开放的法珀空气腔,分别用于温度测量和大气折射率测量。分析了双参量传感原理,利用硅腔的温度单参量高灵敏度敏感特性对空气腔的折射率-温度交叉敏感误差影响进行了有效补偿,实现高精度、高稳定性的双参量同时传感。4、研究了光纤MEMS全硅复合法珀大气压力与温度双参量传感器。利用热膨胀系数相同的单晶硅基底和带有微腔的硅膜片直接键合构成温度敏感的硅腔和压力敏感的真空腔,解决了键合界面热应力的问题。研究了双参量交叉敏感原理和高温下温度传感特性。实验证明传感器的热应力和残余气压问题有明显改善,压力测量的热稳定性有显着提高。实验测试了传感器在高温宽温范围下的双参量传感特性,为高温恶劣环境下的双参量高精度同时测量提供了方法。
魏国强[9]（2020）在《支持Fano共振的MDM型波导及其应用研究》文中提出Fano共振首先在量子系统中被提出,它是由窄带离散态和宽带连续态发生耦合和干涉所引起的。然而实际操作中,稳定的气体激光器和严苛的实验条件严重了制约它的研究。科研人员发现,MDM型表面等离子体光波导结构具有结构紧凑、制作简单、成本较低、对表面等离子体激元（SPPs）的强束缚性以及较低传播的损耗等优点。因此,MDM型波导结构的传输特性受到研究者的持续关注。随着研究的深入,科研人员创造性地将量子系统的Fano共振效应引入MDM型波导系统。他们将处于不同谐振状态下的两个谐振腔分别视为离散态和连续态,两个谐振腔之间足够小的耦合距离能确保它们之间的有效耦合。大量的工程实践结果证实,它们的传输谱会呈现出尖锐和非对称的典型Fano共振谱。因此,MDM型波导系统的Fano共振效应得到了证实。考虑到MDM型波导结构的优势以及尖锐和非对称的谱线特点,基于Fano共振的MDM型波导器件已经广泛应用于滤波器、解分复用器、折射率传感器、温度传感器、慢光器件和光开关等工程实践领域。本论文的主要研究内容如下:（1）设计了一种支持多重Fano共振的金属-介质-金属（MDM）型表面等离子体光波导结构,该结构由和直波导直接相连的枝节谐振腔与另外一个临近的同心双圆环谐振腔组成。利用有限元法进行数值仿真,研究了耦合距离、枝节的高度以及同心双圆环内、外环半径对Fano传输特性的影响。同时,结合磁场分布图,分析了多重Fano共振形成的物理机理。另外,通过改变填充在同心双圆环谐振腔内介质材料的折射率研究了该结构在折射率传感器领域的应用。该波导结构具有灵敏度为1400nm/RIU,品质因数高达1380的传感特性。最后,研究了该波导结构的慢光特性,结果表明Fano峰附近的最大群折射率约为11.4,最大延迟时间约为0.076ps。（2）设计并对基于Fano共振的两种超紧凑MDM型等表面离子体光波导结构进行了详细的研究。波导结构由直波导、枝节谐振器、开口环谐振器（SRR）或带有齿型谐振腔的开口环谐振器（TSRR）组成。模拟结果表明,该结构可以实现双重Fano共振,并且它们对某些结构参数以及SRR和TSRR中的介质的折射率是敏感的。新颖和有趣的结果是,对于TSRR,当与它连接的齿型腔的旋转角为90°和45°时,可以实现对两个Fano共振的谐振波长的独立可调性。此外,在折射率传感器的应用方面,灵敏度和品质因数均较高。由于传输相移的急剧变化,随着法诺共振的出现,将有较大的色散产生。结果表明,当光延迟时间约为0.1ps时,最大群折射率大于14。（3）设计了由缺陷盘谐振器和带有纳米挡板的直波导组成的表面等离子体光波导系统,它的传输特性通过利用有限元法进行了分析和研究。仿真结果表明,该系统能产出双重Fano共振,它们是由缺陷盘谐振器激发的两个离散态和插入纳米挡板后的MDM直波导激发的连续态相互耦合所形成的。双Fano共振的峰值波长能通过调控结构参数来进行灵活地调整,这意味所提出的波导结构在设计上有很好的灵活性。此外,对所设计的结构在折射率传感器、温度传感器和光开关等方面的潜在应用进行了详尽的研究和分析。
蔡亚楠[10]（2020）在《紧聚焦矢量光场的产生、表征与应用研究》文中认为紧聚焦矢量光场具有紧凑多样的空间强度分布以及极高的电场梯度和能量密度,在光学显微成像、光存储、激光微纳加工、激光加速、光学微操纵等领域具有广阔的应用前景。准确掌握紧聚焦矢量光场的空间分布特性对相关技术的创新和拓展至关重要。本文围绕紧聚焦矢量光场的产生、表征和应用开展了一系列研究,包括三维紧聚焦矢量光场调控算法研究、紧聚焦矢量光场的产生与表征方法研究以及紧聚焦矢量光场在光学微操纵技术中的应用研究等。本论文的具体研究内容如下:1.提出了一种在旋转坐标系下求解Debye-Wolf矢量衍射积分的快速三维光场调控算法。全息光镊通过调控紧聚焦光场的三维空间分布实现多粒子的并行捕获与三维操控。现有的三维光场调控算法计算量巨大,很难对粒子进行实时操纵。本文将Debye-Wolf矢量衍射积分推广至旋转坐标系,并提出了一种新的改进的GS算法——任意倾斜平面GS算法,可快速对三维空间分布的光场进行调控,从而实时操纵多个微粒在三维空间内运动。与传统三维迭代算法相比,该算法在保证光场质量的同时具有更快的迭代速度。本文成功将该算法应用于全息光镊,实现了对7×7二氧化硅微球阵列在三维空间中的实时旋转操纵。2.设计并搭建了一套紧聚焦矢量光场的产生与表征系统,不仅可以对紧聚焦矢量光场进行多参量调控,还能对所产生的光场进行强度表征。现有的基于纯相位型液晶空间光调制器的矢量光场调控方案存在光路冗长、能量效率低等缺陷。本文提出了一种基于紧凑型装置的矢量光场调控方案,可以同时对光场的相位和偏振进行多参量调控。为了对调控的效果进行验证,该系统还集成了两种紧聚焦矢量光场强度表征方法,包括平面镜扫描法和纳米荧光探针扫描法。在纳米荧光探针扫描法中,为了避免探针的漂白效应对测量结果的影响,本文提出一种改进的扫描方案,可以在14mins的时间内实现三维光场数据（512×512×100 pixels,2.4μm×2.4μm×2μm）的采集,采集速度比传统的点扫描方案快了两个量级。利用自行编写的控制软件,该系统可以实现自动化的数据采集与光场重建。最后,本文成功利用该系统对受激发射损耗显微中损耗光强分布进行了优化研究。3.深入研究了紧聚焦涡旋偏振光束的光致旋转效应,提出一种提高粒子光致旋转速度的方法,并总结出了观察粒子轴向自旋运动、非轴向自旋运动的最佳实验条件。紧聚焦条件下,涡旋光束中的粒子可能会受到额外的横向自旋矩的作用,导致非轴向自旋运动,从而令光致旋转的运动形式更为复杂。对粒子光致旋转的复杂运动形式进行深入研究有助于理解光与物质相互作用的物理机制。理论上,本文采用T矩阵方法研究了粒子在不同偏振的紧聚焦涡旋光束中的光致旋转运动形式。实验上,本文通过对碳酸钙微粒和聚苯乙烯微球的光致旋转运动特性进行深入研究,分析了入射光的偏振特性和涡旋相位的阶数对粒子运动形式的影响。在此基础上,提出了一种结合偏振调控和相位调控提高粒子光致旋转速度的方法,并总结出了观察粒子轴向自旋运动、非轴向自旋运动的最佳实验条件。
二、《光学学报》关于学术论文插图和表的制作规范（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、《光学学报》关于学术论文插图和表的制作规范（论文提纲范文）
（1）基于新型特种少模光纤光栅的矢量模式转换的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 空分复用技术中的模分复用技术 |
| 1.2.1 空分复用技术的分类与特点 |
| 1.2.2 模分复用通信系统的分类与发展现状 |
| 1.2.3 基于模分复用通信系统的光纤型模式转换器的分类与应用 |
| 1.3 基于少模光纤光栅的模式转换的研究现状 |
| 1.3.1 少模光纤光栅的特点与分类 |
| 1.3.2 基于布拉格光纤光栅的模式转换的研究现状 |
| 1.3.3 基于长周期光纤光栅的模式转换的研究现状 |
| 1.4 本论文的主要研究内容 |
| 2 基于光纤光栅模式耦合的理论基础 |
| 2.1 光波导的基础理论知识 |
| 2.1.1 光波导中的基本方程 |
| 2.1.2 光波导中模式的性质 |
| 2.2 全矢量复耦合模理论 |
| 2.3 基于全矢量复耦合模理论的系列特种结构光栅 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于空芯光纤的倾斜布拉格光纤光栅的矢量模式转换的研究 |
| 3.1 在空芯光纤中写入倾斜布拉格光栅的矢量模式耦合特性的研究 |
| 3.1.1 空芯光纤的矢量模式传输特性 |
| 3.1.2 基于空芯光纤的倾斜布拉格光栅的相位匹配条件 |
| 3.1.3 相关光栅参数对矢量模式耦合特性的影响 |
| 3.2 本章小结 |
| 4 基于涡旋光纤的非对称布拉格光纤光栅的矢量模式转换的研究 |
| 4.1 阶跃型少模光纤中写入非对称布拉格光栅的矢量模式耦合特性分析 |
| 4.1.1 阶跃型光纤的矢量模式传输特性 |
| 4.1.2 基于阶跃型光纤的非对称布拉格光栅的相位匹配条件 |
| 4.1.3 相关光栅参数对矢量模式耦合特性的影响 |
| 4.2 涡旋少模光纤中写入非对称布拉格光栅的矢量模式耦合特性分析 |
| 4.2.1 环形结构涡旋光纤的矢量模式传输特性 |
| 4.2.2 基于涡旋光纤的非对称布拉格光栅的相位匹配条件 |
| 4.2.3 相关光栅参数对矢量模式耦合特性的影响 |
| 4.3 基于自制光纤的非对称布拉格光栅的模式耦合特性研究 |
| 4.3.1 自制光纤的模式传输特性 |
| 4.3.2 基于自制光纤非对称布拉格光栅的模式耦合特性分析 |
| 4.3.3 基于自制光纤非对称布拉格光栅的实验验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于涡旋光纤的倾斜非对称布拉格光纤光栅的矢量模式转换的研究 |
| 5.1 在阶跃型和涡旋光纤中写入倾斜非对称布拉格光栅的对比性研究 |
| 5.1.1 阶跃型与涡旋光纤的矢量模式传输特性的对比性分析 |
| 5.1.2 基于阶跃型和涡旋光纤的倾斜非对称布拉格光栅的相位匹配条件的分析 |
| 5.2 基于环芯结构涡旋光纤的倾斜非对称布拉格光栅的矢量模式耦合特性的分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 在不同激励矢量模式下,基于环芯光纤的倾斜布拉格光纤光栅的矢量模式转换的研究 |
| 6.1 在不同激励矢量模式下,基于环芯光纤的倾斜布拉格光栅的相位匹配条件 |
| 6.2 不同激励矢量模式下,光栅参数对矢量模式耦合特性的影响 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 基于新型特种结构长周期光纤光栅的矢量模式转换的研究 |
| 7.1 在涡旋光纤中写入倾斜长周期光栅的矢量模式转换的研究 |
| 7.1.1 涡旋光纤的矢量模式传输特性 |
| 7.1.2 基于涡旋光纤的倾斜长周期光栅的相位匹配条件 |
| 7.1.3 相关光栅参数对矢量模式耦合特性的影响 |
| 7.2 在反抛物型渐变折射率光纤中写入机械微弯长周期光栅的矢量模式转换的研究 |
| 7.2.1 反抛物型渐变折射率光纤的矢量模式传输特性 |
| 7.2.2 基于反抛物型渐变折射率光纤的机械微弯长周期光栅的相位匹配条件 |
| 7.2.3 相关光栅参数对矢量模式耦合特性的影响 |
| 7.3 本章小结 |
| 8 总结与展望 |
| 8.1 本论文的研究成果 |
| 8.2 下一步拟开展的研究内容 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）铝硅合金文献图像提取与分割方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 文献插图及标题提取的背景与意义 |
| 1.1.2 微观组织图像分割的背景与意义 |
| 1.2 研究现状及发展 |
| 1.2.1 文献插图及标题提取的研究现状及发展 |
| 1.2.2 微观组织图像分割的研究现状及发展 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 1.4 本文组织结构 |
| 第二章 相关研究与理论方法 |
| 2.1 卷积神经网络 |
| 2.2 多尺度目标分配 |
| 2.3 注意力机制 |
| 2.4 图像分割 |
| 2.4.1 语义分割 |
| 2.4.2 实例分割 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 文献插图及标题提取模型 |
| 3.1 模型介绍 |
| 3.1.1 总体结构 |
| 3.1.2 注意力模块 |
| 3.1.2.1 水平注意力模块 |
| 3.1.2.2 垂直注意力模块 |
| 3.2 数据处理 |
| 3.2.1 数据预处理 |
| 3.2.2 实例分割数据集 |
| 3.3 评估指标 |
| 3.4 实验结果与分析 |
| 3.4.1 实验环境 |
| 3.4.2 消融实验 |
| 3.4.3 最终实验 |
| 3.4.4 结果分析 |
| 3.4.5 实验结论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 微观组织图像分割模型 |
| 4.1 模型介绍 |
| 4.1.1 总体结构 |
| 4.1.2 类别注意力模块 |
| 4.2 数据处理 |
| 4.2.1 数据预处理 |
| 4.2.2 实验环境 |
| 4.2.3 语义分割数据集 |
| 4.3 评估指标 |
| 4.4 实验结果与分析 |
| 4.4.2 消融实验 |
| 4.4.3 最终实验 |
| 4.4.4 结果分析 |
| 4.4.5 实验结论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 附录 B 攻读硕士学位期间获得的学术和科技奖励 |
| 附录 C 攻读硕士学位期间参与的项目 |
（3）低能离子轰击光刻胶诱导自组织纳米结构的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 低能离子轰击技术国内外研究现状 |
| 1.2.1 低能离子轰击技术的发展 |
| 1.2.2 低能离子轰击技术的应用 |
| 1.3 离子与固体相互作用 |
| 1.4 自组织纳米结构产生的连续模型 |
| 1.4.1 Bradley-Harper模型 |
| 1.4.2 Kuramoto-Sivashinsky模型 |
| 1.4.3 Crater Function模型 |
| 1.5 影响自组织纳米结构产生的物理机制 |
| 1.5.1 溅射效应 |
| 1.5.2 表面扩散效应 |
| 1.5.3 质量再分布效应 |
| 1.5.4 应力-弛豫机制 |
| 1.6 选题意义及论文构成 |
| 1.6.1 选题意义 |
| 1.6.2 论文构成 |
| 第二章 低能离子轰击光刻胶实验 |
| 2.1 光刻胶样品准备 |
| 2.2 低能离子轰击实验 |
| 2.2.1 离子轰击设备介绍 |
| 2.2.2 离子轰击参数 |
| 2.2.3 实验结果表征方法 |
| 2.3 光刻胶表面自组织纳米结构 |
| 2.3.1 光刻胶表面纳米结构随离子入射的变化 |
| 2.3.2 光刻胶表面形貌的演化规律 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 光刻胶表面纳米孔结构的形成与演化 |
| 3.1 光刻胶表面纳米孔结构的演化规律 |
| 3.1.1 离子能量对纳米孔结构的影响 |
| 3.1.2 离子轰击时间对纳米孔结构的影响 |
| 3.1.3离子束流密度对纳米孔结构的影响 |
| 3.1.4 离子入射角对纳米孔结构的影响 |
| 3.2 光刻胶表面纳米孔形成机制分析 |
| 3.2.1 使用ToF-SIMS分析光刻胶表面组成 |
| 3.2.2 使用XPS分析光刻胶表面组成 |
| 3.2.3 光刻胶表面溅射组成的分析 |
| 3.2.4 光刻胶表面纳米孔结构形成的物理模型 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 光刻胶表面纳米波纹结构的形成与演化 |
| 4.1 光刻胶表面纳米波纹结构的演化规律 |
| 4.1.1 离子入射角对纳米波纹结构的影响 |
| 4.1.2 离子能量对纳米波纹结构的影响 |
| 4.1.3 离子轰击时间对纳米波纹结构的影响 |
| 4.1.4 离子束流密度对纳米波纹结构的影响 |
| 4.2 结果分析与讨论 |
| 4.2.1 生长模型 |
| 4.2.2 主要物理机制 |
| 4.2.3 低频起伏的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 自组织纳米结构的图形转移与光学特性表征 |
| 5.1 图形转移工艺路线的确定 |
| 5.1.1 直接离子轰击进行图形转移 |
| 5.1.2 RIBE进行图形转移 |
| 5.1.3 RIE进行图形转移 |
| 5.1.4 RIE与RIBE结合进行图形转移 |
| 5.1.5 工艺路线的确定 |
| 5.2 光学特性表征 |
| 5.2.1 表面纳米结构的增透特性 |
| 5.2.2 形貌特征对增透特性的影响 |
| 5.3 问题分析 |
| 5.3.1 基底裸露问题 |
| 5.3.2 大面积均匀性问题 |
| 5.3.3 散射损失的问题 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文的工作总结 |
| 6.2 论文的主要创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（4）基于模式干涉的光纤应变与曲率传感器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 本论文研究背景与意义 |
| 1.2 光纤传感技术概述 |
| 1.2.1 光纤传感器工作原理 |
| 1.2.2 光纤传感器分类 |
| 1.2.3 模式干涉光纤传感器的工作原理 |
| 1.2.4 耦合器的制作方式 |
| 1.3 本论文研究现状 |
| 1.4 课题研究内容与章节安排 |
| 2 三芯细锥光纤应变传感器研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验器材与传感器制作过程 |
| 2.2.1 实验器材与材料 |
| 2.2.2 三芯细锥光纤应变传感器的制作过程 |
| 2.3 传感器原理分析 |
| 2.4 应变与温度测量与装置搭建 |
| 2.4.1 应变装置搭建 |
| 2.4.2 应变传感测试 |
| 2.4.3 温度传感测试 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 错芯熔接四芯光纤曲率和温度传感器 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验器材与传感器制作过程 |
| 3.2.1 实验所需器材与材料 |
| 3.2.2 传感器的制作过程 |
| 3.3 Rsoft仿真过程 |
| 3.4 传感原理分析 |
| 3.5 曲率与温度测量 |
| 3.5.1 曲率传感 |
| 3.5.2 温度传感 |
| 3.6 双参量解调 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 错芯熔接强度调制型曲率与温度传感器 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 传感器所需器材与制作过程 |
| 4.2.1 制作传感器所需材料 |
| 4.2.2 传感器制作过程 |
| 4.3 调制原理分析 |
| 4.4 传感器曲率与温度双参量测量 |
| 4.4.1 曲率与温度测量装置搭建 |
| 4.4.2 曲率传感测量 |
| 4.4.3 温度传感测量 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 七芯光纤曲率传感器 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验器材与制作过程 |
| 5.2.1 实验器材与材料 |
| 5.2.2 传感器制作过程 |
| 5.3 传感器原理 |
| 5.4 曲率与温度传感测量与装置搭建 |
| 5.4.1 曲率传感测量装置搭建 |
| 5.4.2 曲率测量 |
| 5.4.3 温度传感测量装置搭建 |
| 5.4.4 温度测量 |
| 5.5 结果与分析 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
（5）极大倾斜光纤光栅的中低频振动传感器研究及设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 光纤光栅的发展 |
| 1.2.2 光纤光栅传感技术的应用 |
| 1.2.3 光纤光栅振动器研究现状 |
| 1.3 论文的研究内容 |
| 2 极大倾斜光纤光栅振动传感器的基础理论 |
| 2.1 极大倾斜光纤光栅的基本理论 |
| 2.1.1 倾斜光纤光栅耦合模理论 |
| 2.1.2 ExTFG的光谱响应特性 |
| 2.2 极大倾斜光纤光栅的传感理论 |
| 2.2.1 极大倾斜光纤光栅轴向应变传感理论 |
| 2.2.2 极大倾斜光纤光栅弯曲应变传感理论 |
| 2.2.3 极大倾斜光纤光栅振动传感理论 |
| 2.3 振动传感器理论模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 反射型极大倾斜光纤光栅悬臂梁振动传感特性研究 |
| 3.1 反射型ExTFG悬臂梁振动传感理论分析 |
| 3.1.1 反射型ExTFG悬臂梁振动传感原理分析 |
| 3.1.2 反射型ExTFG悬臂梁有限元仿真分析 |
| 3.2 反射型ExTFG悬臂梁振动传感实验研究 |
| 3.2.1 反射型ExTFG悬臂梁结构的实现 |
| 3.2.2 反射型ExTFG悬臂梁振动传感系统 |
| 3.2.3 反射型ExTFG悬臂梁振动传感器幅频响应 |
| 3.2.4 反射型ExTFG悬臂梁振动传感器加速度响应特性 |
| 3.2.5 反射型ExTFG悬臂梁振动传感器性能分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 基于柔性铰链的极大倾斜光纤光栅振动传感器研究 |
| 4.1 基于柔性铰链的ExTFG振动传感器理论分析 |
| 4.1.1 传感器工作原理 |
| 4.1.2 传感器结构的数值分析和有限元仿真 |
| 4.2 基于柔性铰链的ExTFG振动传感器实验研究 |
| 4.2.1 基于柔性铰链的ExTFG振动传感实验系统 |
| 4.2.2 基于柔性铰链的ExTFG振动传感器幅频响应特性 |
| 4.2.3 基于柔性铰链的ExTFG振动传感器加速度响应特性 |
| 4.2.4 基于柔性铰链的ExTFG振动传感器性能分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 本文特色之处 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
（6）消像差凸面全息光栅成像光谱系统建模与一体化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 凸面光栅成像光谱仪的研究现状 |
| 1.2.1 凸面光栅成像光谱仪的应用 |
| 1.2.2 凸面光栅成像光谱仪的研究进展 |
| 1.3 论文的主要研究内容与结构安排 |
| 1.3.1 论文的主要研究内容 |
| 1.3.2 论文的结构安排 |
| 第2章 成像光谱系统的设计理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 成像光谱仪的原理 |
| 2.2.1 成像光谱仪的工作原理 |
| 2.2.2 成像光谱仪的分类 |
| 2.2.3 成像光谱仪的基本性能参数 |
| 2.3 同心成像光学系统的理论基础 |
| 2.4 同心成像光谱系统的像差特性 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 凸面全息光栅成像光谱系统建模及像差分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 衍射光栅设计的基本原理 |
| 3.2.1 费马原理及其应用符号法则 |
| 3.2.2 光线追迹 |
| 3.2.3 衍射光栅的光程函数 |
| 3.3 凸面全息光栅成像光谱系统的像差理论 |
| 3.3.1 光线追迹 |
| 3.3.2 光学系统的像差分析 |
| 3.3.3 理论模型的性能评估 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于几何像差理论模型的优化设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 凸面光栅成像光谱系统结构参数的确定 |
| 4.2.1 凸面光栅的参数计算 |
| 4.2.2 狭缝参数的选择 |
| 4.2.3 光学系统结构参数的确定 |
| 4.3 基于变间距凸面光栅的成像光谱系统的消像散设计 |
| 4.3.1 变间距凸面光栅的设计背景 |
| 4.3.2 聚焦条件分析 |
| 4.3.3 成像光谱系统的设计结果 |
| 4.3.4 成像光谱系统评价 |
| 4.4 前置望远系统的设计 |
| 4.4.1 前置望远系统参数的确定 |
| 4.4.2 前置望远系统的结构选型与优化设计 |
| 4.5 消像差凸面光栅成像光谱仪光学系统设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 消像差凸面全息光栅的曝光系统设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 消像差凸面全息光栅的曝光光路 |
| 5.3 消像差凸面全息光栅曝光系统的优化设计 |
| 5.3.1 设计思路 |
| 5.3.2 优化函数 |
| 5.3.3 遗传算法及应用 |
| 5.3.4 优化设计实例 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 创新之处 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（7）超高Q值微腔耦合系统的模式相互作用及非线性光学效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 回音壁模式光学微腔 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.3.1 光学微腔耦合系统中的模式相互作用研究现状 |
| 1.3.2 光学微腔中的非线性光学应用研究现状 |
| 1.4 主要研究内容及目标 |
| 1.5 论文章节安排 |
| 第二章 光学微腔的表征参数和耦合特性 |
| 2.1 光学微腔的表征参数 |
| 2.1.1 光学微球腔的模式场分布 |
| 2.1.2 品质因子Q |
| 2.1.3 自由频谱范围FSR |
| 2.1.4 模式体积V |
| 2.1.5 色散D |
| 2.2 光学微腔耦合特性 |
| 2.2.1 微球腔与波导的相位匹配关系 |
| 2.2.2 微球腔与波导间的耦合模理论 |
| 2.3 耦合探测系统搭建 |
| 2.3.1 光学微球腔的制备 |
| 2.3.2 光纤锥波导的制备 |
| 2.3.3 耦合探测系统 |
| 2.4 微球腔的谐振光谱特性 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 几种典型石英微腔的谐振光谱特性 |
| 3.1 微瓶腔的谐振光谱特性 |
| 3.1.1 微瓶腔的制备 |
| 3.1.2 微瓶腔的模式场分布特性 |
| 3.1.3 微瓶腔的谐振光谱特性分析 |
| 3.1.4 微瓶腔的模式选择特性 |
| 3.2 微管腔的谐振光谱特性 |
| 3.2.1 微管腔的制备 |
| 3.2.2 微管腔的模式场分布特性 |
| 3.2.3 微管腔的谐振光谱特性分析 |
| 3.2.4 微管腔的模式选择特性 |
| 3.3 微锥腔的谐振光谱特性 |
| 3.3.1 微锥腔的制备 |
| 3.3.2 微锥腔的模式场分布特性 |
| 3.3.3 微锥腔的可调谐特性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 晶体微腔的谐振光谱特性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 超精密加工技术 |
| 4.2.1 晶体微腔的制备 |
| 4.2.2 制备工艺流程 |
| 4.3 晶体微腔的模式场分布特性 |
| 4.4 表面粗糙度测量 |
| 4.5 晶体微腔的谐振光谱特性 |
| 4.5.1 粗抛和精抛后的谐振光谱特性分析 |
| 4.5.2 品质因子Q值统计 |
| 4.5.3 品质因子Q值分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 模式耦合过程中的相互作用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 动态法诺Fano谐振线型 |
| 5.2.1 理论模型 |
| 5.2.2 周期性法诺Fano谐振线型 |
| 5.3 单个微腔中的模式耦合 |
| 5.3.1 理论模型 |
| 5.3.2 微锥腔中的模式耦合 |
| 5.4 单个微腔中的多模式耦合 |
| 5.4.1 理论模型 |
| 5.4.2 微管腔中的多模式耦合 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 基于光学微腔的非线性光学效应 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 耦合结构封装器件 |
| 6.2.1 微瓶腔耦合结构封装器件及测试 |
| 6.2.2 晶体微腔耦合结构封装器件及测试 |
| 6.3 非线性效应测试系统 |
| 6.4 受激拉曼散射SRS效应 |
| 6.4.1 理论模型 |
| 6.4.2 微瓶腔中的SRS效应 |
| 6.4.3 可调谐拉曼激光 |
| 6.5 受激布里渊散射SBS效应 |
| 6.5.1 理论模型 |
| 6.5.2 微瓶腔中的SBS效应 |
| 6.5.3 晶体微腔中的SBS效应 |
| 6.6 四波混频FWM效应 |
| 6.6.1 理论模型 |
| 6.6.2 微瓶腔色散管理 |
| 6.6.3 四波混频FWM效应 |
| 6.6.4 光频梳效应 |
| 6.6.5 布里渊FWM效应与拉曼FWM效应 |
| 6.7 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 内容总结与主要贡献 |
| 7.2 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间取得的研究成果 |
（8）基于MEMS复合法珀微腔的光纤大气物理参量传感方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光纤法珀微腔传感技术发展现状 |
| 1.2.1 光纤法珀传感器的基本类型 |
| 1.2.2 光纤法珀气体物理参量传感器研究现状 |
| 1.2.3 光纤复合法珀微腔传感器研究现状 |
| 1.3 光纤MEMS法珀微腔传感器 |
| 1.3.1 光纤MEMS法珀微腔传感器的研究现状 |
| 1.3.2 光纤MEMS传感器法珀微腔制作方法 |
| 1.4 论文的意义及主要研究内容 |
| 第2章 光纤法珀微腔传感与解调基本理论 |
| 2.1 光纤法珀微腔干涉基本原理 |
| 2.2 光纤法珀微腔传感解调方法 |
| 2.2.1 光谱法解调原理 |
| 2.2.2 低相干干涉解调原理 |
| 2.3 复合法珀微腔传感理论及解调方法研究 |
| 2.3.1 复合法珀微腔传感理论分析 |
| 2.3.2 复合法珀微腔高精度混合解调方法研究 |
| 2.4 光纤MEMS膜片式法珀压力传感器膜片弹性力学特性分析 |
| 2.4.1 理想条件下膜片形变特性分析 |
| 2.4.2 残余气压对膜片形变影响分析 |
| 2.4.3 界面热应力对膜片形变影响分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 硅-玻璃复合微腔的光纤大气压力传感器及残余气压测试方法研究 |
| 3.1 光纤MEMS硅-玻璃复合腔大气压力传感器研究 |
| 3.1.1 传感器结构及压力传感特性分析 |
| 3.1.2 传感器热稳定性影响因素研究 |
| 3.1.3 基于阳极键合的传感芯片制作 |
| 3.1.4 基于热压键合的传感芯片制作 |
| 3.1.5 传感器压力响应特性实验 |
| 3.2 密闭微腔残余气压测试方法研究及实验验证 |
| 3.2.1 无损的微腔残余气压长期监测方法研究 |
| 3.2.2 传感器微腔残余气压测量实验 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 硅-玻璃复合开放微腔的大气折射率与温度双参量传感器研究 |
| 4.1 光纤MEMS复合开放法珀腔双参量传感器 |
| 4.1.1 传感器结构及双参量传感原理 |
| 4.1.2 复合开放法珀腔传感器制作方法 |
| 4.2 光纤MEMS复合开放法珀腔传感器双参量实验与分析 |
| 4.2.1 大气折射率与温度双参量测量实验 |
| 4.2.2 传感器精度与稳定性分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 光纤MEMS全硅微腔大气压力与温度双参量传感器研究 |
| 5.1 光纤MEMS全硅复合法珀微腔双参量传感器 |
| 5.1.1 传感器结构及双参量测量原理 |
| 5.1.2 全硅复合法珀微腔传感器制作方法 |
| 5.2 光纤MEMS全硅法珀微腔传感器双参量实验与分析 |
| 5.2.1 低温下传感器双参量测量实验 |
| 5.2.2 高温下传感器双参量测量实验 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和科研情况说明 |
| 致谢 |
（9）支持Fano共振的MDM型波导及其应用研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 MDM型波导简介 |
| 1.4 基于MDM型波导结构的Fano共振 |
| 1.4.1 Fano共振的分类 |
| 1.4.2 Fano共振的实际应用 |
| 1.5 本文的研究内容 |
| 第二章 SPPs的基础理论 |
| 2.1 金属的光频特性以及Drude模型 |
| 2.2 SPPs的基本概念 |
| 2.3 波动方程的推导 |
| 2.4 SPPs的色散方程的推导 |
| 2.4.1 金属-介质界面处SPPs的色散关系 |
| 2.4.2 金属/介质三层结构中SPPs的色散关系 |
| 2.5 数值仿真方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 带有同心双圆环谐振腔的MDM波导的Fano共振 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 结构模型和理论分析 |
| 3.3 结果和讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 带有开口环谐振腔的MDM波导的Fano共振 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 结构模型和理论分析 |
| 4.3 结果和讨论 |
| 4.3.1 SRR侧偶合MDM型直波导的传输特性 |
| 4.3.2 由Stru1 所激发的Fano共振 |
| 4.3.3 由Stru2 所激发的Fano共振 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 带有含缺陷圆盘谐振腔的MDM波导的Fano共振 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 结构模型和理论方法 |
| 5.3 分析和讨论 |
| 5.4 应用前景 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 个人简况及联系方式 |
（10）紧聚焦矢量光场的产生、表征与应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 专业术语中英文对照表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 紧聚焦光场 |
| 1.2 紧聚焦矢量光场的产生和表征 |
| 1.2.1 矢量光场的产生 |
| 1.2.2 紧聚集矢量光场的表征 |
| 1.3 紧聚焦矢量光场的应用 |
| 1.4 本论文的研究意义与主要研究内容 |
| 第2章 紧聚焦矢量光场的数值计算方法 |
| 2.1 矢量衍射积分的快速计算方法 |
| 2.2 任意倾斜平面紧聚焦矢量光场的快速计算方法 |
| 2.2.1 理论推导 |
| 2.2.2 算法性能分析 |
| 2.3 紧聚焦矢量光场空间分布特性研究 |
| 2.3.1 入射光的振幅对焦场强度分布的影响 |
| 2.3.2 入射光的相位对焦场强度分布的影响 |
| 2.3.3 入射光的偏振对焦场强度分布的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于SLM的矢量光场产生方法研究 |
| 3.1 纯相位型液晶SLM |
| 3.2 基于SLM的矢量光场产生方法 |
| 3.2.1 基于非干涉光路产生矢量光场 |
| 3.2.2 基于干涉光路产生矢量光场 |
| 3.3 基于紧凑型装置产生矢量光场的方案设计 |
| 3.3.1 原理 |
| 3.3.2 方案验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 紧聚焦矢量光场的表征方法研究 |
| 4.1 平面镜扫描法 |
| 4.1.1 基本原理 |
| 4.1.2 理论仿真 |
| 4.2 纳米荧光探针扫描法 |
| 4.3 多功能光学系统的设计 |
| 4.3.1 实验方案 |
| 4.3.2 硬件控制和图像重建 |
| 4.3.3 样品制备 |
| 4.4 紧聚焦矢量光场的实验研究 |
| 4.5 受激发射损耗显微中损耗光的光强分布优化研究 |
| 4.5.1 理论模拟 |
| 4.5.2 实验研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 粒子在紧聚焦涡旋矢量光场中的动力学特性研究 |
| 5.1 电磁散射模型 |
| 5.2 粒子在紧聚焦涡旋矢量光场中的光致旋转运动-理论 |
| 5.2.1 五种偏振低阶涡旋光场中的自旋 |
| 5.2.2 五种偏振高阶涡旋光场中的自旋和轨道运动 |
| 5.3 粒子在紧聚焦涡旋矢量光场中的光致旋转运动-实验 |
| 5.3.1 实验方案 |
| 5.3.2 实验结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 任意倾斜平面多光阱的产生和实时操纵 |
| 6.1 GS算法和多平面GS算法 |
| 6.2 任意倾斜平面GS算法 |
| 6.2.1 基本原理 |
| 6.2.2 算法流程 |
| 6.2.3 算法性能分析 |
| 6.3 三维光学微操纵 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
四、《光学学报》关于学术论文插图和表的制作规范（论文参考文献）
- [1]基于新型特种少模光纤光栅的矢量模式转换的研究[D]. 芈月安. 北京交通大学, 2021(02)
- [2]铝硅合金文献图像提取与分割方法研究[D]. 司昌凯. 昆明理工大学, 2021(01)
- [3]低能离子轰击光刻胶诱导自组织纳米结构的研究[D]. 杨高元. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [4]基于模式干涉的光纤应变与曲率传感器研究[D]. 徐施施. 重庆理工大学, 2021(02)
- [5]极大倾斜光纤光栅的中低频振动传感器研究及设计[D]. 邓欧. 重庆理工大学, 2021(02)
- [6]消像差凸面全息光栅成像光谱系统建模与一体化设计[D]. 赵美红. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2021(03)
- [7]超高Q值微腔耦合系统的模式相互作用及非线性光学效应研究[D]. 王梦宇. 中国科学技术大学, 2020
- [8]基于MEMS复合法珀微腔的光纤大气物理参量传感方法研究[D]. 王雪. 天津大学, 2020(01)
- [9]支持Fano共振的MDM型波导及其应用研究[D]. 魏国强. 山西大学, 2020(01)
- [10]紧聚焦矢量光场的产生、表征与应用研究[D]. 蔡亚楠. 中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所), 2020