计算机实验信息应用的器件研究

集成化以及微型化依然是当前光电子、计算机学发展的主要方向,微纳光纤具备了相对折射率差大、光束缚能力更强,能够显著提高谐振腔的品质因数等优点。为了较好的实现新的可集成微纳器件,引入了微纳光纤制作的新型的环形谐振腔波导器件。从理论上分析了微纳光纤的光传输模式特性,通过电场的传输矩阵推导了谐振腔中的加速度与光强变化间的线性关系。仿真实验结果分析表明:设计的微环波导新型器件光谱强度和3d B带宽变化较小,Q值达到104;设计的器件能够采用谐振波长的漂移量得到加速度传感量。上述研究结果对于微机电系统发展及电子信息储存的快速发展有明显理论和实际意义。     

基于多模微环谐振腔光芯片的温度测量装置设计

为提高微纳光学传感器的测温精度,基于多模微环谐振腔光芯片,搭建了高精度温度测量装置.装置通过采集微环谐振腔多模温度传感数据,利用人工神经网络算法有效融合多模传感信息,提高传感灵敏度.实验结果表明,多模传感方法在24.9～32.0℃的温度范围内,测量精度为±0.074℃,与单模微环谐振腔传感方法相比降低了温度探测极限.     

基于建筑结构探测的微传感器设计

为了改进微光机电系统中加速度集成化差、灵敏度低问题,采用过振保护、稳定性较好固支梁进行加速度传感系统设计。通过环形谐振腔和直波导耦合的方式实现微环谐振腔设计,利用控制波导长度参数实现耦合稳定性、强度等调节。理论分析了实现光强谐振、光放大的过程,固定的固支梁系统,得到了微环谐振腔波长,模型分析得出通过波长变化得到检测微环输出端的光谱变化。传感特性分析表明:微环谐振腔的输出光强谐振峰值高,自由频范围明显小,有利于测量高精度变化量;加速度变化量与输出光谱表现为线性关系,设计的加速度传感系统灵敏度可以达到50 pm/g。     

从改进和设计实验入手提高物理教学质量

实验在物理教学中的重要地位是人所共知的。改革实验教学的一个重要方面是针对传统实验的弊端,由教师和在教师指导下由学生设计新的实验方案。 (一)对传统实验进行改进有些传统实验效果不甚理想,有些因限于某些学校实验条件而无法进行。因此,教学中不宜完全照搬课本上的实验方案。探索新的实验方法无疑是一项创造性劳动。我们在探索新的实验方法上,一般按着“问题——设想——设计——实验——改进”     

硅基双环谐振腔力敏传感特性实验研究

为研究双环谐振腔结构力敏传感特性,设计了不同半径比的基于绝缘衬底上硅的双环微腔结构。通过理论分析以及实验测试并结合有限元仿真得出:半径比为3∶1的双环结构的灵敏度为80.26 pm/MPa;而半径比为1∶1的双环结构的灵敏度高达128.87 pm/MPa,具有高的检测灵敏度,表明双环微腔敏感结构单元可应用于应力检测领域。     

光学谐振腔的特征光束

通过谐振腔的矩阵方程(本征方程)分析谐振腔内的光束特征,结果表明:腔内特征光束为点光束和高斯光束,根据腔内的特征光束把谐振腔分成点光束腔和高斯腔。这种分类方法,无论从分类条件还是从物理特性上都与稳定腔、非稳腔和临界腔的分类方法是一致的。谐振腔的特征光束是利用数学工具解决物理问题的典型例子,是对教材的有益补充。有助于拓展学生的思路,加深对谐振腔及高斯光束的理解。     

基于SOI衬底的谐振腔结构对锗直接带发光增强的研究

基于散射矩阵法对SOI衬底的谐振腔结构进行了理论设计．采用超高真空化学气相沉积系统,在SOI基的Ge虚衬底上制备出高质量的Ge和Ge／SiGe多量子阱材料．室温下样品的光致发光谱表明SOI衬底的谐振腔结构对锗直接带发光起有效的强度增强作用,实验结果与理论预期符合得很好．     

微课“翻转课堂”在精密仪器实验中的应用

精密仪器在检测、科研等领域占有重要的地位和作用。在化学、环境检测等领域中,精密仪器必不可少。仪器分析及其实验课程也是多数高校的必修课程。然而,在精密仪器的实验教学过程中,由于精密仪器数量少、仪器昂贵、操作较为复杂等原因,学生很难亲自动手实验,对仪器的原理和操作很难掌握。微课的兴起,为精密仪器实验的教学提供了新的思路。微课能使学生在动手实验之前对仪器的原理及操作有全面的认识和理解,实验中能快速掌握仪器的使用。本研究以紫外可见分光光度法测定水中铬为例,采用微课翻转课堂的形式,在实验之前采用微视频的形式形象生动的展示了紫外可见分光光度计的原理、构造、使用方法及注意事项,在教师指导下,通过观看微视频,学生能在短时间内学会仪器的操作,大大提高了实验有效性。     

用光速测量仪测量玻璃的折射率

折射率是反映介质材料光学性质的一个重要参数,它的测量在生产生活及科学研究中具有重要的意义。本实验尝试采用一种新的方法——等相位法,利用LM2000A光速测量仪对透明固体介质的折射率进行测量,以玻璃砖为例,并对实验产生的误差以及改进方法进行了分析。     

微课在高职护理生理学实验教学中的应用

为探讨微课在高职护理生理学实验教学中的应用,采用随机抽取我校2015级护理专业4个班分成两组,一组采用微课视频教学和传统实验带教相结合进行教学,另一组采用单纯传统实验带教作为对照,将两组考试成绩进行比较,以探讨微课应用于生理学实验教学后教学效果的增强,并通过问卷调查,了解学生对此方法的评价。发现采用微课教学后的成绩优于单纯传统实验带教。因此,微课应用于生理学实验教学有助于学生完成实验内容,从而提高生理学教学质量。     

采用谐振腔耦合单元构建的新型生化传感器研制

为提高生化传感器的性能指标,以光学环形谐振腔为载体,研制了一种新型环形谐振腔生化传感器。介绍了环形谐振腔结构参数,应用时域有限差分法(FDTD),对环形谐振腔进行了系统的光学特性仿真并对环形谐振腔的结构进行了优化,验证了谐振腔对折射率的敏感度;运用电路设计软件(L-Edit)搭建了环形生化传感器的结构,并进行了环形谐振腔仿真模型的搭建。通过仿真优化和敏感性验证,证实优化后的器件灵敏度有一定的提升。采用谐振腔耦合单元构建的生化传感器可用于检测空气中、液体中的生物浓度和微生物反应等信息,适用于对生化特种的快速检测,具有广泛的应用前景。     

多孔SiGe／Si异质材料微腔的结构设计与制备

提出了采用多孔SiGe／Si异质多层结构来获得布拉格反射镜方法．首先采用传输矩阵方法设计了多孔SiGe／Si异质材料微腔结构,并通过超高真空化学气相沉积与电化学阳极腐蚀相结合的方法实验制备了两种结构的微腔,同时对微腔进行光学性质表征,并详细讨论了实验结果．     

矩形谐振腔的Q值

谐振腔的Q值是表征谐振腔性质的重要参数,本文首先给出谐振腔Q值的定义,并讨论了它的基本意义。重点计算矩形谐振腔的Q值。     

基于贝塞尔函数的矩形微腔共振频率分析

基于贝塞尔函数的特点,精确分析了矩形微腔的共振频率,得到了矩形微腔共振频率的精确表达式。通过与已有文献的二维方形腔共振频率近似解比较,验证了矩形微腔共振频率表达式的正确性。还计算了方形谐振腔的不同阶振动模式,并提出了把矩形微腔有限长度近似成无限大的判断准则。所得到的矩形微腔共振频率精确表达式可以应用于波分复用技术中矩形微腔滤波器的研究。     

物理实验教学创新策略初探

本文结合教学实践初步探讨了创新实验教学策略——创新实验教学方法 ,创新新的实验 ,创新实验组织形式 ,创新实验与电脑模拟实验。     

北京理工大学年轻教授辛建国 开辟一条创新之路

“搞科学研究,就要搞创造性的科研,并力求使其做得最好,否则我宁可不做。” 北京理工大学37岁的年轻教授辛建国正是凭借这种强烈的创新意识,在参加工作短短的五年时间里,承担了8项国防科研重点课题,取得具有世界水平的多项研究成果: ——首次实现1×2阵列波导CO_2激光器相干锁定输出,开辟了RF激励CO_2激光器研究的新领域; ——独创性地提出一种新的波导激光器结构,其学术价值和应用前景十分显著,进一步深入研究可能产生新的谐振腔理论和新的激光器件;     

“微笔记”在小学语文阅读教学中的实践与探索

针对读书笔记在小学语文阅读教学中所存在的内容单一、流于形式的现状,读书笔记的一种新的形式——"微笔记"应运而生。教师可以根据各段学生的特点,设计"微笔记"在阅读教学中的具体形式及实施方法,并重视"微笔记"的教学评价方法,在不影响学生阅读兴趣的同时,提高学生的阅读水平及整体语文素养。     

基于动态扫频树枝介电常数的研究

应用动态扫频谐振腔微扰法对树枝的介电常数进行测量。分析了介电常数与木材含水率、密度、产地的关系。其结果可以为研究树木生态特性和生长状态提供科学依据。     

微课教学与学生学习效果的相关性实验

职高学生学习英语"困难",已成为职高英语教学难以逾越的一座高山。在课堂教学中,这部分学生表现出注意力不集中,容易遗忘,不善于思考,学习信心和热情低下等现象。针对这一系列问题,笔者采用创新教学模式——微课,并对同一专业的学生采用微课教学前后的课堂教学表现、学习效果进行比较分析,从而得出实验结果。     

微课促化学实验教学浅议

微课在初中化学实验教学中,可用于实验教学的课前预习,促进考点立体化,为演示实验提供新的教学平台,建立实验微课系列,为中考实验探究复习开辟新路,有效促进实验教学质量的提高。