光子晶体光纤的特性及研究进展

介绍了光子晶体光纤领域中的一些基本概念,光子晶体光纤的分类及导光原理.重点论述了光子晶体光纤的无截止单模特性,色散特性,光学非线性效应,双折射效应,较高的入射功率,多芯传输及其在非线性光学和光子晶体光纤激光器等方面的应用,并对其发展前景进行了展望.     

二维光子晶体带隙参数扫描特性研究

把平面波展开方法(PWM)用于三角晶格二维光子晶体能带结构的数值研究,计算不同参数下三角二维光子晶体时的能带曲线,结果表明三角二维光子晶体介质中的空气柱比空气中的介质往在柱体半径等同时更易形成完全禁带.对TE模式两种情况都较容易形成禁带,介质中的空气柱时不存在完全禁带.     

THz频域层状一维光子晶体光纤的设计

针对传统金属微波波导和介质光波导难以解决飞秒激光脉冲作用于光电导天线或光整流晶体产生的0.1-4THz脉冲辐射传输中的群速色散问题,光子晶体光纤在色散设计方面具有很强优势.本文利用光在多层介质中传输的传输矩阵法对层状一维光子晶体光纤进行数值计算,并通过对THz频域材料特性的研究,设计出适合于传输0.1-1THz频段的层状一维光子晶体光纤.     

一种单芯高双折射光子晶体光纤的性能分析

通过在其纤芯区域引入两个小圆形空气孔设计了一种新型高双折射折射率引导型的光子晶体光纤.首先采用全矢量有限元法结合完美匹配层吸收边界条件数值分析该光子晶体光纤的基模模场分布特性.其次数值分析该光子晶体光纤的结构参数对基模双折射的影响,研究结果表明,该光子晶体光纤在1 400-1 700 nm波长范围内产生的模式双折射高达10^(-2)量级,它比传统的保偏光纤高约两个数量级;同时可以通过灵活调节孔径大小将双折射最高点调到需要的波长上.最后数值分析了该光子晶体光纤基模损耗特性受其结构参数的影响,得到该光子晶体光纤可以在1 400-1 700 nm波长范围内产生小于0.01 d B/km的限制损耗.     

光子晶体光纤的理论模型研究

介绍了光子晶体光纤的主要研究进展和理论模型,并探讨这些理论模型的优点及缺点,使广大研究者研究光子晶体光纤不同特性时可根据各个理论的优缺点选用合适的理论模型,进而快速得到比较精确数据,为研究光子晶体光纤选择理论模型提供快速而有效的途径。     

二维正方晶格光子晶体的光子带隙分析

运用平面波法研究了光波由面内入射到二维正方晶格光子晶体时的光子带隙,详细讨论了原子半径、原子介电常数及引入不同结构缺陷对光子晶体光子带隙的影响.结果表明:设置不同的原子半径和介电常数,可以得到不同波长范围的光子带隙;引入不同的缺陷结构,可以在禁带中形成不同频率的通带.因此,为了使不同波长的光波通过,可以在光子晶体中引入不同类型的缺陷.     

光子晶体光纤研究进展

光子晶体光纤是一种新型光纤，它与传统光纤相比具有不可比拟的优点，主要阐述光子晶体光纤的传输机理、研究类型以及制备工艺，并对其发展前景进行了展望．     

一种新型的光子晶体光纤模型及分析

为了进一步提高光学谐振腔的的谐振优势,设计了新型的光子晶体光纤(Photonic Crystal Fiber,PCF),解决了光子晶体可见光范围的光子晶体禁带问题。理论上基于Maxwell方程进行了缺陷分析,得到了模式有效折射率和设计缺陷的双折射模型。由计算机软件双折射特性分析发现:设计模型的2正交偏振态折射率差模型更大,设计模型具有负色散,这能够补偿光纤中的正色散损耗,电磁场分析表明,设计的结构以耦合效率很好。     

不同介质形态对石墨结构光子晶体带隙的影响

利用平面波法研究了不同介质形态对二维石墨结构光子晶体的TE偏振模式带隙和TM偏振模式带隙的影响。研究发现,改变构成二维石墨结构光子晶体的介质柱的形态,分别选用圆柱、三角柱、矩柱、五角柱、六角柱等形态,在填充面积比相等时,石墨结构光子晶体的TE和TM两种偏振模式光子带隙都保持不变。     

光子晶体的基本研究方法对比与实例分析

在对比分析平面波展开法、传输矩阵法、时域有限差分法、N阶法、多重散射法、转移矩阵法等在计算研究光子晶体方面的优劣、特点、适用范围的基础上,详细介绍传输矩阵的原理和方法,以及通过传输矩阵法为实例计算模拟出晶体的色散关系、标准周期一维光子晶体和含缺陷镜像对称结构一维光子晶体的透射能带谱,并用薄膜光学理论、电磁学理论和固体物理等理论对结果进行分析。     

胶体晶体的垂直沉积法制备及透射光谱研究

通过合理控制温度、湿度来控制溶剂的蒸发速度,利用垂直沉积法组装了多种胶体晶体,其胶体微球的粒径范围跨度为300～700 nm.扫描电镜图片表明,其表面为面心立方结构的（111）平面,平行于基底表面.透射光谱显示,胶体晶体在垂直于（111）晶面方向存在着光子带隙,其中心波长与布拉格公式理论值一致.带隙深度均超过50%,带边陡峭,证明了该方法制备高质量胶体晶体的可行性.     

正方介质柱二维光子晶体传输特性FDTD数值研究

把时域有限差分方法用于二维正方介质柱组成光子晶体传输函数理论研究,计算了若干情况下二维光子晶体的透射率即光传输函数随频率的变化。计算结果表明:对于一定的入射方向,某些频率的光不能在光子晶体中传播即出现所谓的禁带,禁带的宽度、频率范围与晶格结构、柱体截面大小及放置方位有关。     

垂直平面内氦原子（e,2e）反应中屏蔽效应的理论研究

运用3C模型和DS3C模型计算了入射能为70.6 eV几何条件下垂直平面内电子离化氦原子的三重微分散射截面,并把计算结果与实验结果进行了比较,系统研究了屏蔽效应对截面的贡献.结果表明：当散射角较大、敲出电子能量较低时,末态屏蔽效应对垂直平面内三重微分散射截面的幅度和角分布均存在较强影响.     

基于二维光子晶体带隙的研究

应用平面波展开法对二维光子晶体分别在E偏振和H偏振下的带隙进行仿真计算,寻找到空气圆柱在背景基质硅中排列的四方和三角晶格光子晶体出现最大带隙时的孔隙率r/a=0.48,并算出它们的最大带隙宽度.对于四方晶格,最大完全带隙宽度ΔGmax=0.017（ωa/2πc）,归一化频率（ωa/2πc）范围在Δω=（0.448-0.456）,对于三角晶格,最大完全带隙宽度可达ΔGmax=0.076（ωa/2πc）,归一化频率（ωa/2πc）范围在Δω=（0.455-0.531）.研究结果对在实验上制作空气圆柱在背景基质硅中排列的四方和三角晶格光子晶体提供理论指导.     

双正、双负和单负介质光子晶体能带的比较研究

利用传输矩阵法理论,对双正、双负和单负介质构成的对称结构光子晶体能带谱进行了对比研究,结果得到：由不同介质材料构成的对称结构光子晶体,其能带谱存在很大的差异,其中以单负介质光子晶体禁带宽度最宽,双负介质光子晶体次之,双正介质光子晶体的禁带宽度为最窄;当周期数变大时,光子晶体禁带中的透射峰带宽均逐渐变小并趋于尖锐,且以单负介质的光子晶体透射峰带宽减小的速度为最快;介质厚度dB对单负介质光子晶体的调制效果要优于对双正和双负光子晶体的调制效果;入射角对单负介质光子晶体能带谱的影响要大于对双正和双负介质光子晶体.不同介质材料构成的对称结构光子晶体的这些光传输特性,可为镜像对称结构光子晶体的设计以及窄带或是宽带光子晶体光学滤波器件等提供理论指导.     

改建公路的设计与施工

安阳地区近几年来公路改建中应注意平面、纵断面设计的问题以及主要的路基横断面型 式,同时根据改建公路老路面状况,老路补强的路面结构设计与施工的几种方法应当推广。     

优化光子晶体量子阱透射能带结构的方法

利用传输矩阵法理论,通过数值计算、模拟的方式,研究优化光子晶体量子阱透射能带结构的方法,结果表明：适当调整光子晶体的周期排列结构时,可拓宽光量子阱阱层光子晶体的能带,即可扩大光量子阱透射谱分布的频率范围;当组成光子晶体介质由双正材料置换成双负材料时,光量子阱阱层光子晶体的多能带结构合并成很宽且完整的单能带结构,即可使光量子阱透射谱实现连续频率分布的多通道滤波功能.光子晶体排列结构和不同介质对光量子阱透射能带结构的优化效果不同,对光子晶体量子阱的理论研究、实际设计和应用等,均有积极的指导作用.     

光子晶体的发展历程与前景

1987年,一个新的概念,光子晶体的概念,震动了世界。1991年,这个概念成为现实,世界上第一块完全禁带光子晶体诞生了。先子晶体使人类自如地控制光的流动的梦想即将成真,具有极其巨大的应用价值和极其广阔的应用前景。光子晶体正处于蓬勃发展期,其未来充满挑战和希望。     

金刚石膜的微结构研究

金刚石特殊的晶体结构决定其在很多方面具有优异的性质,金刚石膜的截面特性在一定程度上反映了整个沉积过程中金刚石膜生长的一些规律。文章通过研究金刚石膜截面特点来分析金刚石膜生长的规律,进而总结出制备高品质金刚石膜的方法。