微纳光学的学习报告课件

微纳光学的学习报告微纳光学的学习报告1报告内容微纳光学概念与研究方向微纳光学结构制备方法微纳光学器件应用及前景报告内容微纳光学概念与研究方向2微纳光学概念与研究方向

微纳光学概念与研究方向

微纳光学

微纳光学主要指微纳米尺度的光学效应,以及利用微纳米尺度的光学效应开发出光学器件、系统及装置。它所研究的是在微纳尺度下光电子的运动传输特性、光电子与物质的相互作用规律、相关的操控及其应用技术等。通过它我们希望实现在微纳尺度上,光波的发射、传播、变换与接收。微纳光学不仅是光电子产业的重要发展方向之一,也是目前光学领域的前沿研究方向。微纳光学的发展随着大规模集成电路工艺水平的进步而发展,光存储、光通信、光显示、激光器与激光材料等多个光电子产业都进入了微纳米光学领域,同时影响到了整个光学及其其她学科的进步。微纳光学

微纳光学主要指微纳米尺度的光学效应,以及利用微纳米4主流的微纳光学研究方向微纳发光材料与器材微纳光波导材料及器件微纳光探测材料及器件微纳光学结构主流的微纳光学研究方向微纳发光材料与器材微纳光波导材料及器件5微纳发光材料与器材微纳发光材料主要采纳微纳颗粒作为发光基质,包括纯的及掺杂的微纳半导体发光材料,稀土离子及过度金属离子掺杂的纳米氧化物、硫化物、复合氧化物、及各种微纳无机盐发光材料等。微纳发光材料主要用于各种微纳发光器件如微纳发光二极管或微纳激光器的设计及制备,它能够实现宏观块体材料所不具备的发光性质。微纳发光材料与器材微纳发光材料主要采纳微纳颗粒作为发光基质,6微纳光波导材料及器件微纳光纤是微纳光波导材料的典型代表。依照材料划分,微纳光纤可分为玻璃光纤(包括石英系玻璃光纤光纤、卤化物玻璃光纤及硫系玻璃光纤)、塑料光纤、晶体光纤等。纳光纤器件包括光纤无源器件(分为光纤连接器、光纤耦合器、光隔离器、光波分复用器与解复用器、光开关、光衰减器、光纤光栅、光纤滤波器等)、光纤激光器、光纤放大器等。微纳光波导材料及器件微纳光纤是微纳光波导材料的典型代表。依照7微纳光探测材料及器件微纳光探测器件用于实现光信号的转换与检测,是光电信息系统的关键环节与技术,主要包括光敏电阻、电二极管、光电池等器件。光敏电阻的主要材料包括微纳尺度的金属硫化物、硒化物与碲化物等。光电二极管的主要材料包括微纳尺度的硒、硅、锗等。光电池的材料主要包括微纳尺度的单晶硅、非晶硅、化合物、多晶硅等。微纳光探测材料及器件微纳光探测器件用于实现光信号的转换与检测8微纳光学结构器件微纳光学结构技术是指通过在材料中引入微纳光学结构,实现新型光学功能器件。光子晶体就是规律性的三维微结构,其周期远小于波长,形成光子禁带,通过引入局部缺陷,控制光的传播与分束。光栅能够看作是一维或者二维的光子晶体,通过引入微纳结构能够实现新的光学性能。微纳光学结构器件微纳光学结构技术是指通过在材料中引入微纳光学9微纳光学结构制备方法微纳光学结构制备方法微纳光学结构制备方法微光学等离子体刻蚀加工技术利用灰度加工技术完成图形成形与等离子刻蚀,再将图形轮廓转印到基板中。灰度光刻术是,制造出一种光掩模,使得透射通过该掩模的光辐射强度随空间位置变化。相位光栅掩模板的模拟光刻技术光束通过相位光栅掩模板,GCA步进器,形成模拟光强轮廓,对光致腐蚀剂正确曝光与显影。光学步进器是一种图像缩小系统,相干成像系统。微纳光学结构制备方法微光学等离子体刻蚀加工技术利用灰度加工技11光学步进器光学步进器12微纳光学结构制备方法电子束纳米光刻技术利用高聚焦电子束对电子敏感抗腐蚀剂表面的确定性扫描,使用各种正性与负性抗腐蚀剂作为刻蚀模板。纳米压印光刻术利用模具并通过机械方法使得某种柔软或液态材料(即抗蚀剂)变为模具表面图形的固态形式与复制阴模。微纳光学结构制备方法电子束纳米光刻技术利用高聚焦电子束对电子13纳米压印光刻术压模板(采纳电子束直写制作)压模板压印压模板移走图像转移完成纳米压印光刻术压模板(采纳电子束直写制作)压模板压印压模板移14微纳光学结构制备方法平面光子晶体光子晶体(PhotonicCrystal)能够控制光束传播,同时能克服波导间的耦合增加,以实现纳米级波导、路由与开关微纳光学结构制备方法平面光子晶体光子晶体(Photonic15平面光子晶体制备方法电子束光刻工艺普通硅刻蚀技术时间复用刻蚀技术先进的硅微成形刻蚀技术平面光子晶体制备方法电子束光刻工艺普通硅刻蚀技术时间复用刻蚀16微纳光学器件应用及前景

微纳光学器件应用及前景

微纳光学技术与应用交流会精准制造:光电子集成器件

——陈向飞,南京大学硅基光电子集成器件

——储涛,浙江大学基于广义能带调控的纳米光电子器件

——黄翊东,清华大学集成化窄线宽1550nm激光光源

——苏辉,中国科学院福建物质结构研究所微纳光学技术与应用交流会精准制造:光电子集成器件——陈向飞18微纳光学具有广泛的应用前景。例如,光学超分辨技术、纳米结构的光学制造、快速相变材料以及利用表面等离子体等纳米光学技术等。在光通信、激光武器、大气污染检测等多种应用场合,微纳米光学技术中都将发挥重要作用。借助纳米制造技术,能够制造出一系列新型的光学元件,例如:偏振分光器件等。因此,微纳光学器件在光存储、光显示、光通信等多个领域也具有重要的应用前景。微纳光学具有广泛的应用前景。例如,光学超分辨技术、纳米结构的19感谢您的聆听！感谢您的聆听！20微纳光学的学习报告微纳光学的学习报告21报告内容微纳光学概念与研究方向微纳光学结构制备方法微纳光学器件应用及前景报告内容微纳光学概念与研究方向22微纳光学概念与研究方向

微纳光学概念与研究方向

微纳光学

微纳光学主要指微纳米尺度的光学效应,以及利用微纳米尺度的光学效应开发出光学器件、系统及装置。它所研究的是在微纳尺度下光电子的运动传输特性、光电子与物质的相互作用规律、相关的操控及其应用技术等。通过它我们希望实现在微纳尺度上,光波的发射、传播、变换与接收。微纳光学不仅是光电子产业的重要发展方向之一,也是目前光学领域的前沿研究方向。微纳光学的发展随着大规模集成电路工艺水平的进步而发展,光存储、光通信、光显示、激光器与激光材料等多个光电子产业都进入了微纳米光学领域,同时影响到了整个光学及其其她学科的进步。微纳光学

微纳光学主要指微纳米尺度的光学效应,以及利用微纳米24主流的微纳光学研究方向微纳发光材料与器材微纳光波导材料及器件微纳光探测材料及器件微纳光学结构主流的微纳光学研究方向微纳发光材料与器材微纳光波导材料及器件25微纳发光材料与器材微纳发光材料主要采纳微纳颗粒作为发光基质,包括纯的及掺杂的微纳半导体发光材料,稀土离子及过度金属离子掺杂的纳米氧化物、硫化物、复合氧化物、及各种微纳无机盐发光材料等。微纳发光材料主要用于各种微纳发光器件如微纳发光二极管或微纳激光器的设计及制备,它能够实现宏观块体材料所不具备的发光性质。微纳发光材料与器材微纳发光材料主要采纳微纳颗粒作为发光基质,26微纳光波导材料及器件微纳光纤是微纳光波导材料的典型代表。依照材料划分,微纳光纤可分为玻璃光纤(包括石英系玻璃光纤光纤、卤化物玻璃光纤及硫系玻璃光纤)、塑料光纤、晶体光纤等。纳光纤器件包括光纤无源器件(分为光纤连接器、光纤耦合器、光隔离器、光波分复用器与解复用器、光开关、光衰减器、光纤光栅、光纤滤波器等)、光纤激光器、光纤放大器等。微纳光波导材料及器件微纳光纤是微纳光波导材料的典型代表。依照27微纳光探测材料及器件微纳光探测器件用于实现光信号的转换与检测,是光电信息系统的关键环节与技术,主要包括光敏电阻、电二极管、光电池等器件。光敏电阻的主要材料包括微纳尺度的金属硫化物、硒化物与碲化物等。光电二极管的主要材料包括微纳尺度的硒、硅、锗等。光电池的材料主要包括微纳尺度的单晶硅、非晶硅、化合物、多晶硅等。微纳光探测材料及器件微纳光探测器件用于实现光信号的转换与检测28微纳光学结构器件微纳光学结构技术是指通过在材料中引入微纳光学结构,实现新型光学功能器件。光子晶体就是规律性的三维微结构,其周期远小于波长,形成光子禁带,通过引入局部缺陷,控制光的传播与分束。光栅能够看作是一维或者二维的光子晶体,通过引入微纳结构能够实现新的光学性能。微纳光学结构器件微纳光学结构技术是指通过在材料中引入微纳光学29微纳光学结构制备方法微纳光学结构制备方法微纳光学结构制备方法微光学等离子体刻蚀加工技术利用灰度加工技术完成图形成形与等离子刻蚀,再将图形轮廓转印到基板中。灰度光刻术是,制造出一种光掩模,使得透射通过该掩模的光辐射强度随空间位置变化。相位光栅掩模板的模拟光刻技术光束通过相位光栅掩模板,GCA步进器,形成模拟光强轮廓,对光致腐蚀剂正确曝光与显影。光学步进器是一种图像缩小系统,相干成像系统。微纳光学结构制备方法微光学等离子体刻蚀加工技术利用灰度加工技31光学步进器光学步进器32微纳光学结构制备方法电子束纳米光刻技术利用高聚焦电子束对电子敏感抗腐蚀剂表面的确定性扫描,使用各种正性与负性抗腐蚀剂作为刻蚀模板。纳米压印光刻术利用模具并通过机械方法使得某种柔软或液态材料(即抗蚀剂)变为模具表面图形的固态形式与复制阴模。微纳光学结构制备方法电子束纳米光刻技术利用高聚焦电子束对电子33纳米压印光刻术压模板(采纳电子束直写制作)压模板压印压模板移走图像转移完成纳米压印光刻术压模板(采纳电子束直写制作)压模板压印压模板移34微纳光学结构制备方法平面光子晶体光子晶体(PhotonicCrystal)能够控制光束传播,同时能克服波导间的耦合增加,以实现纳米级波导、路由与开关微纳光学结构制备方法平面光子晶体光子晶体(Photonic35平面光子晶体制备方法电子束光刻工艺普通硅刻蚀技术时间复用刻蚀技术先进的硅微成形刻蚀技术平面光子晶体制备方法电子束光刻工艺普通硅刻蚀技术时间复用刻蚀36微纳光学器件应用及前景

微纳光学器件应用及前景

微纳光学技术与应用交流会精准制造:光电子集成器件

——陈向飞,南京大学硅基光电子集成器件

——储涛,浙江大学基于广义能带调控的纳米光电子器件

——黄翊东,清华大学集成化窄线宽1550nm激光光源

——苏辉,中国科学院福建物质结构研究所微纳光学技术与应用交流会精准制造:光电子集成