摘要 — 从硅上外延生长的氮化镓 (GaN) 开始,设计、制造并表征了集成压电换能器的预应力微谐振器。在夹紧梁中,众所周知,拉伸应力可用于增加谐振频率。在这里,我们计算了预应力梁中平面外弯曲模式的模态函数,并推导出一个模型来预测谐振频率和压电驱动因子。我们表明,理论和实验结果之间可以获得良好的一致性,并推导出机电转换的最佳设计。最后,我们的模型预测了由于拉伸应力导致的品质因数增加,这已通过真空下的实验测量得到证实。这项研究展示了如何利用外延工艺产生的材料质量和初始应力。
硅光子学产业的快速发展有望带来非电子技术前所未有的制造经济。除了大批量生产的潜力之外,硅光子学还为大规模光子处理架构开辟了可能性,而这在光纤或 III-V 族平台中是无法想象的 [1、2、3]。所有光子系统都需要光源。由于硅具有间接带隙,因此在室温下不易发光。因此,硅光子学的大部分研究都使用与光纤耦合的片上外部光源。使用外部光源会带来光纤封装和光纤到芯片插入损耗的巨大负担。人们已经投入了大量研究来开发用于硅光子的集成光源 [4]。每种方法都有优点和缺点。这些方法包括稀土元素掺杂(低亮度)、III-V 量子阱的晶圆键合 [ 5 ](非单片集成步骤)、III-V 量子点的外延生长 [ 6 ](专门的外延步骤)和锗的带隙工程 [ 7 ](低屈服应变工程)。所有这些方法
摘要:已经提出了片上微区谐振器(MRR)来构建时间延迟的储层计算(RC),该计算提供了有希望的配置,可用于具有高扩展性,高密度计算和易于制造的计算。但是,单个MRR不足以为具有多种内存要求的计算任务提供足够的内存。MRR通过光学反馈波导满足了巨大的记忆需求,但以其较大的足迹为代价。在结构中,超长的光学反馈波导实质上限制了可扩展的光子RC集成设计。在本文中,提出了一个时间删除的RC,该RC是通过利用基于硅的非线性MRR与一系列线性MRRS结合使用的。这些线性MRR具有高质量的因素,为整个系统提供了足够的存储能力。我们在具有多种内存要求的三个经典任务上进行定量分析和评估拟议的RC结构的性能,即Narma 10,Mackey-Glass和Santa Fe Chaiotial Chaotion Chaoticerseries的预测任务。在处理NARMA 10任务时,提出的系统具有超长的基于波导的系统,具有与MRR相当的性能,这需要大量的内存能力。尽管如此,与具有基于光反馈波导的系统的MRR中超长的反馈波导相比,这些线性MRR的总长度明显小于三个数量级。这种结构的紧凑性对光子RC的可伸缩性和无缝整合具有重要意义。
5G 滤波器。[1] 特别是,独立薄膜体声波谐振器 (FBAR) 已被广泛用作 5G 频段的首选滤波器技术。FBAR 滤波器由夹在电极之间的压电材料薄膜组成,其呈电容器形状,悬浮在腔体上方。最先进的 FBAR 滤波器的厚度需要减小以满足不断增加的电信通信频率的要求,因为谐振频率与厚度成反比。然而,缩小当前设备几何形状具有挑战性,这不仅是因为制造这种超薄悬浮异质结构的复杂性,还因为多晶陶瓷的压电性能 [2,3] 和击穿电压会降低。[4,5] 此外,实现具有足够高电导率和低质量的纳米厚度均匀电极变得越来越困难。在这里,我们研究了独立的结晶复合氧化物作为替代材料平台,它可以减轻上述一些缺点并提高谐振滤波器的性能。众所周知,单晶比多晶具有更大的电介质击穿电压 [6],而 BTO 和 PbZr x Ti 1 − x O 3 (PZT) 等材料比常用的 AlN 具有更高的压电系数,因此可以在薄膜形式下处理更高的电压和功率密度。此外,超薄独立形式的单晶复合氧化物具有机械强度 [7],可承受高达 8% 的大应变,[8–10] 具有足够的柔韧性以允许较大的曲率 [11],并且已经被证明是可行的纳米机械谐振器。 [12–14] 同时,电极也需要缩小尺寸,以支持 5G 和 6G 应用的高 GHz 频率。在这方面,石墨烯是一种理想的电极材料。石墨烯可将电传导至单原子层,[15] 具有超高迁移率,[16,17] 机械强度高,[18,19] 能够承受大应变 [20],并且已证明可支持高达 300 GHz 的工作频率。[21] 因此,石墨烯在各种纳米机电系统 (NEMS) 应用中的使用已得到广泛探索。[22–29]
对于小型汽车雷达来说,微型的平面天线,任何雷达系统的头发和眼睛都知道自50年代以来的巨大进展。微带天线阵列被最大的汽车制造商用于雷达[5] - [7],因为重量轻,并且成本低成本制造以用于大量产量,但是它们的主要弱点是由于焦耳效应和狭窄的带宽而导致的能量损失,这限制了在MM-Wave和超越MM Wave和超越斑点天线的使用。然而,在1983年著名的Long实验[9]之后,发现了微带天线的艰苦竞争者和雷达系统的出色候选[8],这是介电谐振器天线(DRA),其中金属散热器被介电材料代替。传统上,介电谐振器成功用于MM波谐振器和微波炉,但没有人想到使用它们来辐射电磁波。
1 福州大学-晋江联合微电子研究院,福州大学锦江科教园区,晋江 362200。2 香港城市大学物理系,香港九龙塘 999077。3 中国科学院西安光学精密机械研究所,瞬态光学与光子学国家重点实验室,西安 710119。4 中国科学院大学,北京 100049。5 泉芯科技,西安 710311。6 福州大学齐山校区微电子科学与技术系,福州 350108。 7 浙江省光场操控重点实验室,浙江科技学院物理系,杭州 310018,中国 *通讯作者:SH Wang,电子邮件:shwang@fzu.edu.cn;ST Chu,电子邮件:saitchu@cityu.edu.hk 本文件包括:第 1 节:热动力学模型 第 2 节:具有非线性 TO 和克尔效应的热动力学 THG 模型 第 3 节:微腔中 THG 的热自稳定性 第 4 节:THG 中的线性和非线性 TO 相位失配 第 5 节:通过 THG 确定性地产生非热模式 第 6 节:确定线性和非线性 TO 系数比 τ p
量子信息的频率编码与光纤和集成光子技术相结合,可以显著降低实现全光子量子网络的复杂性和资源要求。这种单光子的频域处理的关键挑战是在一定带宽范围内实现不同频率量子光场之间的相干和选择性相互作用。在这里,我们报告了频域 Hong-Ou-Mandel 干涉,干涉光子与基于芯片的微谐振器产生的光谱不同的光子发生干涉。我们使用四波混频来实现有源“频率分束器”,并实现 0.95 0.02 的干涉可见度。我们的工作确立了四波混频作为频域选择性高保真双光子操作的工具,与集成单光子源相结合,为频率复用光子量子网络提供了基石。
摘要 ─ 提出了一种基于平面结构的嵌套互补开口环谐振器 (CSRR)。这项工作的主要目的是获得更高的品质因数 (Q 因子),同时将复介电常数的误差检测降至最低。传感器在 3.37GHz 谐振频率下工作,并通过 ANSYS HFSS 软件进行仿真。随后,在传感器上放置了多个被测材料 (MUT),制造并测试了设计的传感器。结果实现了 464 的高空载 Q 因子。理论、模拟和测量的误差检测参数结果具有很好的一致性,低于 13.2% 的实部介电常数和 2.3% 的损耗角正切。所提出的传感器在食品工业、生物传感和制药工业应用中非常有用。
摘要 —本文介绍了一种基于半圆柱槽结构的高增益宽带圆柱介质谐振器天线(CDRA)。采用半圆柱槽结构将 CDRA 的高阶 HEM 12 σ 模式与槽谐振模式相结合,实现具有高增益特性的混合辐射模式。为进一步提高天线的实现增益,在不增加水平尺寸和轮廓的情况下对称使用一对寄生金属面板。此外,通过同时使用 HEM 12 σ 模式和槽模式,提出的由微带-带状线馈电结构馈电的高增益宽带 CDRA 实现了 5.92 GHz 的宽带宽。此外,通过利用馈电结构底部作为反射器的作用,无需进一步改进设计即可提高实现的增益。最后,设计、制造并测量了演示原型。所提出的天线在 27 GHz 左右的 22.1% 分数带宽 (FBW) 上实现了 12.9dBi 的峰值增益。测量结果与模拟结果非常吻合。它是 5G 毫米波无线通信的良好候选者。
摘要。本文研究了在有限的许多谐振器链中的浪潮定位。有一个广泛的理论,可以预测在有限周期性系统中缺陷引起的局部模式的存在。这项工作将这些原理扩展到有限尺寸的系统。我们考虑在结构中具有几何缺陷的二聚体的亚波长谐振器的有限系统。这是Schrie效模型的经典波浪类似物。我们证明存在用于缺陷的有限二聚体结构的光谱差距,并发现特征值在光谱间隙内与其相关本本特征模式的定位之间存在直接关系。然后,我们显示了缺陷结构中特征值的存在和独特性,证明存在独特的局部接口模式。据我们所知,我们的方法基于Chebyshev多项式,是第一个在有限的许多共振器系统中定量表征局部界面模式的第一个。