2019级硕士研究生慈晴学位论文“基于一维周期微纳结构的光调控机理及应用研究”获批 2023年度新时代育人质量工程项目(研究生教育) 优秀博士(硕士)学位论文。
慈晴硕士论文利用电磁计算领域主流的时域有限差分方法(Finite difference time domain method,FDTD)理论分析一维周期微纳结构对光电子器件光学 性能的调控作用。首先,以平面多层 PeLED 作为基本研究对象,定量分 析计算内部光学损耗占比,为引入光学微结构抑制光学损耗,提升光提取 效率提供理论支撑。其次,着重分析指出不同微结构(介质/金属/混合)对增 强平面 PeLED 耦合到空气中能量的物理机制,详细研究微纳结构对出射 光辐射能量分布的调控作用。接着,理论模拟发光光源位置以及分子极化 取向对光学性能的影响,这对于研究具有偏振发射功能的光电器件有着理 论指导作用。上述成果发表 SCI 三区论文 1 篇(IEEE Photonic Journal)、 EI 会议论文一篇,研究成果申请获批了国家发明专利(ZL 20201223232.5),该专利实现专利转化 10 万元,此外,该技术也同步申请美国了专利, 目前美国处于专利技术最后答复阶段(授权答复)。
此外,论文利用 FDTD 设计一种具有较高品质因子且模体积较小的渐变型 空 气 孔 的 一 维 光 子 晶 体 纳 米 梁 腔 (One Dimensional Photonic crystal nanobeam cavity,1D-PCNC),详细分析一维光子晶体结构参数对耦合波导 出射光的调控作用,有利于促进 PCNC 在激光器小型化以及集成光源等领域的应用。