光操控二维纳米片及其用于调控片上元器件消光比的方法技术

技术编号:45839201 阅读:13 留言:0更新日期:2025-07-15 22:46
本发明专利技术涉及一种光操控二维纳米片及其用于调控片上元器件消光比的方法。材料在脉冲激光的激励下,吸收光后晶格单元膨胀收缩从而产生弹性波。该弹性波在纳米片受光照不均匀的情况下,能够携带足够的动量使纳米片在干燥的衬底上移动。通过使用高斯光束照射,纳米片能够稳定的向光束中心移动。通过连续改变纳米片和衬底之间的相对位置,能够实现纳米片在衬底上自由移动。利用二维材料对光的吸收及对有效折射率的影响,通过以上光操控手段将二维纳米片移动到片上MZI的臂或微环谐振器的环形波导与直波导耦合区域处,通过控制材料与波导的接触长度和面积来平衡损耗,从而提高消光比。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学操控领域和光电器件领域,尤其涉及一种基于光声效应驱动二维纳米片在干燥界面上可控移动的装置和操控方法及其用于精密调控片上mzi和微环谐振器消光比的方法。


技术介绍

0、技术背景

1、随着科技的迅猛进步,众多研究领域,如纳米材料、量子计算、可穿戴技术和智能制造等,都逐渐步入微型化和智能化的发展阶段。科研人员迫切希望找到更为高效和灵活的替代方案,因此对微纳米物体在复杂环境中的精确操控需求日益增加。

2、在光镊被专利技术以来,各种光学操控手段借助光力(pn)、光泳力等来操控材料。然而,在黏附阻力(~μn)激增的干燥衬底上,传统光致力已经不足以对粒子进行操控。因此,亟待探索一种可用于一种用于干燥界面上光学操控材料可控移动的装置和操控方法。

3、此外,随着摩尔定律接近物理极限,传统电子元器件在提高性能和降低功耗方面面临着重大挑战。为了解决这一问题,光纤和硅光子技术正在成为新的解决方案。光子芯片具有速度快、带宽达、节能和与电子集成等特点,并设计涉及光源、波导、光调制器、光电探测器等。在众多结构中,马赫增德尔干涉仪(m本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于光声效应操控二维纳米片在干燥界面上可控移动装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于光声效应驱动二维纳米片在干燥界面上可控移动的装置,其特征在于,所述光路模块包括可调光衰减器(2)、第一反射镜(3)、第二反射镜(4)、第三反射镜(5)、第一分光片(6)、第二分光片(7)、显微物镜(8)、白光光源(11)和CCD相机(12),所述脉冲激光经所述可调光衰减器后得到合适光强的激光,通过第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜引导激光方向并准直光路,经过第一分光片和第二分光片后由显微物镜聚焦在干燥衬底表面形成密集能量分布的高斯光斑用于捕获二维纳米片,白光光源发出的白...

【技术特征摘要】

1.一种基于光声效应操控二维纳米片在干燥界面上可控移动装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于光声效应驱动二维纳米片在干燥界面上可控移动的装置,其特征在于,所述光路模块包括可调光衰减器(2)、第一反射镜(3)、第二反射镜(4)、第三反射镜(5)、第一分光片(6)、第二分光片(7)、显微物镜(8)、白光光源(11)和ccd相机(12),所述脉冲激光经所述可调光衰减器后得到合适光强的激光,通过第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜引导激光方向并准直光路,经过第一分光片和第二分光片后由显微物镜聚焦在干燥衬底表面形成密集能量分布的高斯光斑用于捕获二维纳米片,白光光源发出的白光经由第二分光片反射后被显微物镜聚焦在干燥衬底上,并和激光光束一起被干燥衬底表面反射,经由第二分光片和第一分光片后被ccd相机的光敏面接收,以呈现样品被光束驱动的图像。

3.根据权利要求1所述的基于光声效应驱动二维纳米片在干燥界面上可控移动的装置,其特征在于,所述控制模块通过操作杆或预设程序控制电动位移平台在x、y和z三个方向上的移动,且移动速度可调。

4.根据权利要求1-3任一所述的基于光声效应驱动二维纳米片在干燥界面上可控移动的装置,其特征在于,通过改变所述电动位移平台在z方向的移动,可调整照射在纳米片上高斯光斑的大小,通过改变所述电动位移平台在x和y方向的移动,来改变纳米片和光斑的相对位置,实现大范围内纳米片的精准捕获和运动控制。

5.根据权利要求1-3任一所述的基于光声效应驱动二维纳米片在干燥界面上可控移动的装置,...

【专利技术属性】
技术研发人员:何佳晶王艳王俊董宁宁卫宁
申请(专利权)人:中国科学院上海光学精密机械研究所
类型:发明
国别省市:

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