光子晶格的制作及其衍射效率的研究

用傅里叶干涉法,在IJNbO3：Fe晶体中制作了一维光子晶格,利用功率计测量其衍射效率,研究了在改变晶格写入时间、掩膜孔间距对光子晶格带隙和衍射效率的影响,分别找到了制作光子晶格的最佳写入时间和最佳的掩膜孔间距,实验结果表明,在写入时间为12min时,光子晶格的折射率调节度最深,光折变效应达到饱和,此时光子晶格的衍射效率相比来说最高,另外在不改变其他条件时,改变掩膜孔间距,发现在孔间距2a=8mm时,其带隙最宽,衍射效率最高。     

片光法构造缺陷态光折变光子晶格

实验上利用四孔的掩膜和柱透镜成功的在LN晶体中构造了不同类型的缺陷态光折变光子晶格,发现当缺陷的写入角度与c轴垂直时,写入的缺陷最好,平行时最差,并描绘了折射率随时间变化曲线,发现写入时间为40分钟时为最佳写入时间。推导了四孔掩膜的电磁场分布并在理论上模拟了四孔掩膜和柱透镜的空间光场分布,验证了此方法的可行性,这对缺陷态光子晶格的研究和应用有一定的意义。     

掩膜成像法在LiNbO_3:Fe晶体制作缺陷态光子晶格

在用掩膜法制作光子晶格的实验中,我们分别在薄、厚LiNbO3:Fe晶体中成功地制作了带有缺陷的(2+1)维光折变光子晶格且比较了二者的异同,并结合透镜成像的相关理论找出了造成这些异同的因素,又对这些因素做了详细的分析。这对更好的利用掩膜成像法制作光折变光子晶格有一定的指导意义。     

马赫-曾德干涉仪观测光写入平面光子晶格折射率调制度的实验研究

研究了用搭建的马赫-曾德干涉仪光路和LBA-PC模式分析仪组成的观测系统,对掺铁铌酸锂晶体光写入平面光子晶格折射率调制度的分布进行观测的方法。利用CCD记录下晶体在平面光子晶格写入前后的像面投影图和全息干涉图,通过模式分析仪再现出其反映平面光子晶格折射率调制度分布的相位图信息,进而测出条纹变化量和条纹间距,从而实现对掺铁铌酸锂晶体光写入平面光子晶格折射率调制度分布的实验观察并测量。     

光折变光子晶格局域光的角度要求研究

实验中我们用与在LiNbO_3:Fe晶体中写入光折变光子晶格时相同频率的光照射到LiNbO_3晶体写入光折变光子晶体的区域,在入射光与光折变光子晶格周期方向成较小的角度(小于12°)时,观察到了光折变光子晶格对光的局域现象。利用光在分层介质中传播时的传输特性,理论上计算了光在光折变光子晶格中传播时的反射率R与入射角度θ(入射光束与光子晶格周期方向的法线所成角度)之间的关系。发现理论计算结果与实验结果是相一致的。     

光诱导光子晶格折射率对比度影响因素的探究

由实验测量得到的不同写入角度下的衍射效率,通过衍射效率与折射率对比度的关系,间接得到了折射率对比度与光子晶格周期的关系.关系表明折射率对比度随晶格周期的变化确实有一极值存在.说明写入不同周期的光子晶格会有不同的折射率对比度.用不同掺铁浓度的晶体实验时发现随着掺铁浓度的增大折射率对比度的最大值也增大,并且最大值的位置向晶格周期人小的方向移动,这与理论计算结果相吻合.因此,在实验与理论上证实了折射率对比度确实与写入的光子晶格的周期和掺铁浓度有关.     

衍射效率随光子晶格写入时间变化的研究

从双光束耦合实验入手,在非同时读出条件下测量LiNbO3∶Fe晶体两波耦合过程中,不同写入角度(光子晶格周期)、不同的读写条件下,衍射效率随时间的变化。结果表明衍射效率随时间出现振荡变化。用小周期写入时,不容易出现振荡。同时用o光写入e光读出时,得到的光子晶格稳定且衍射效率较高。另外从理论上定性分析了衍射效率随时间的振荡变化。认为这是由空间二次谐波和动态能量转移及瞬态条纹位错引起的。通过实验与理论上的分析,得出光子晶格的最佳写入时间为第一个峰值出现所对应的时间。     

光折变光子晶格带隙展宽的实验研究

本文利用振幅掩模的傅里叶变换法在LiNbO3:Fe晶体中制作了一维光子晶格,通过连续旋转晶体,由功率探测器测得透射率,绘出Bragg带隙曲线.分析了用两孔振幅掩模制作的光子晶格的带宽、位置,讨论了在孔间距为6mm条件下,振幅掩模孔的数目由3个增加到5个的带隙情况,由实验观察发现了奇特的现象:衍射光的数目由2个增加到4个...     

一维光折变光子晶格的带结构研究

利用双光束干涉在光折变LiNbO_3晶体中写入折射率周期性排列的光子晶格,运用平面波展开法研究这种光折变光子晶格的带结构,并对比不同折射率对比度下的带结构情况。     

胶合透镜法在LiNbO3：Fe晶体中制作光折变光子晶格

研究了一种制作光折变光子晶格的新方法——胶合透镜法。利用此方法在LiNbO3：Fe晶体中成功的制作了一维和二维光折变光子晶格。同时,对实验现象和实验原理进行分析得到,此种方法不仅可以得到较大面积的干涉区域从而可以制作出较大面积光折变光子晶格,此外这种方法可以实现晶格周期的连续调节,进而可以根据需求制作不同周期的光折变光子晶格。在实验中也验证了这种方法的优点与可行性,这对光子晶格的制作与研究有一定的意义。     

胶合透镜法在LiNbO_3:Fe晶体中制作光折变光子晶格

研究了一种制作光折变光子晶格的新方法——胶合透镜法。利用此方法在LiNbO3∶Fe晶体中成功的制作了一维和二维光折变光子晶格。同时,对实验现象和实验原理进行分析得到,此种方法不仅可以得到较大面积的干涉区域从而可以制作出较大面积光折变光子晶格,此外这种方法可以实现晶格周期的连续调节,进而可以根据需求制作不同周期的光折变光子晶格。在实验中也验证了这种方法的优点与可行性,这对光子晶格的制作与研究有一定的意义。     

线状缺陷态光子晶格光学特性的实验研究

利用实验的方法对自散焦LiNbO3∶Fe晶体中构造的缺陷态光子晶格光学性质进行了研究。实验表明影响缺陷态光子晶格光学性质的因素很多,如有无格子、晶格周期的不同,还有缺陷在晶格中的角度和缺陷间晶格列数都对其光学性质有很大的影响。文中同时对实验现象也做了初步的理论解释,这对光子晶格的制作与应用有一定的指导意义。     

二维光子晶格的带隙位置以及影响带隙宽度的因素研究

利用四孔振幅掩模的傅里叶变换法,在LiNbO3∶Fe晶体中制作了二维光子晶格,利用功率计测量其透射效率,找到满足Bragg衍射条件的带隙并测量出了二维正方晶格斜45°角方向上以及水平方向上的相对带隙宽度。实验结果表明,在照射相同条件下二维正方格子斜45°方向上的相对禁带宽度比水平方向上的相对禁带宽度宽。     

Microwave Absorption in Photonic Crystals Composed of SiC/Resin with a Diamond Structure

Three-dimensional photonic crystals were fabricated by infiltrating an epoxy mold with a SiC/polyester mixture. The epoxy molds with normal or inverse diamond structures were formed by stereolithography. The size of the mold was 45 mm × 18 mm × 18mm, and the lattice constant of the photonic crystals was 18 mm. The effects of the epoxy mold type, aspect ratio (the ratio of height and diameter of a diamond lattice rod), and number of sample units on the formation of photonic band gap (PBG) and microwave absorption ability along the 〈100〉 direction were studied. The attenuations of microwave transmission and reflection were measured through the photonic crystal samples at a frequency range of 3–12 GHz with a network analyzer. The results obtained suggest that the combination of the absorbing material SiC and diamond structure has a dual effect to form a PBG with a high absorption ability.