回音壁微腔与克尔光频梳
课程编码：180211080300P0002H
英文名称：Whispering-gallery-mode Microcavities and Kerr Microcombs
课时：20
学分：1.00
课程属性：高级强化课
主讲教师：陈少武
教学目的要求
给学生讲授回音壁微腔的制备和应用技术，包括基于超高Q值回音壁微腔的超高灵敏度的传感技术、微波光子学技术、有源/无源光子器件技术等，在此基础上重点讲授微腔克尔光学频率梳的产生原理方法和应用范例。通过课程讲授及研讨，通过本课程的学习，使学生们了解微光学和集成光学领域的最新研究进展，拓宽学生们的知识视野。
预修课程
无
大纲内容
第一章 微腔光学绪论 2.0学时 陈少武
第1节 光学微腔基础知识
第2节 回音壁微腔光学的研究历史
第3节 回音壁微腔对光场的限制机制
第4节 微腔光学的应用及发展趋势简介
第二章 回音壁微腔制备材料及工艺 2.0学时 陈少武
第1节 适合制作回音壁微腔的硅基材料
第2节 硅基工艺兼容的其它异质材料
第3节 热熔法及激光烧蚀制备球形及特形回音壁微腔
第4节 溶胶-凝胶法制备球形微腔
第5节 半导体微纳加工制备片上集成式微腔
第三章 回音壁微腔本征谐振模式分析 2.0学时 陈少武
第1节 片上集成微环谐振腔谐振模式分析
第2节 回音壁微腔光场模式几何光学分析
第3节 回音壁微腔本征谐振标量模式分析
第四章 微腔光耦合及测试技术 1.5学时 陈少武
第1节 回音壁微腔的主要耦合结构
第2节 微腔耦合效率分析
第3节 微腔色散测试
第4节 微腔模式的品质因子Q值的测量
第五章 基于微腔的无源/有源光子功能器件 2.0学时 陈少武
第1节 WGM微腔窄线宽滤波器及可调滤波器
第2节 WGM微腔光开关/光调制器/存储器
第3节 WGM微腔的慢光光延迟器
第4节 毛细管/掺杂微球微腔中的光激射
第5节 基于WGM微腔的新型半导体增益介质微腔激光器
第6节 WGM微腔增强光散射和受激拉曼/布里渊散射微腔激光器
第六章 微腔高灵敏传感技术及光力耦合 2.5学时 陈少武
第1节 微腔传感模式/机制的分类
第2节 微腔生物/化学传感器
第3节 微腔力学量传感器
第4节 微腔温度传感器
第5节 微腔电磁场传感器
第6节 光场辐射压力与光场梯度力
第7节 基于光场辐射压力的光力耦合效应
第8节 光力振荡和制冷效应
第七章 微腔克尔光频梳技术 6.0学时 陈少武
第1节 材料中的电子非线性极化简介
第2节 材料中的各种非线性效应
第3节 基于四波混频的参量增益放大与波长转换
第4节 级联四波混频克尔光学频率梳原理及分类
第5节 克尔光学频率梳实验产生及稳频技术
第6节 克尔光频梳的应用
第八章 期末课程考试 2.0学时 陈少武
第1节 课堂大开卷
参考书
课程教师信息
本课程主讲教师陈少武，中国科学院半导体研究所集成光电子学国家重点实验室，研究员，博士生导师，研究方向是硅基光子学、非线性光子功能器件及高品质因子微腔的应用。