一维掺杂光子晶体的带隙结构及特征的研究

基于传输矩阵法,数值模研究了光子晶体带隙特征与光子晶体结构参量的关系。研究表明：一维光子晶体的带隙是由光子晶体结构决定的,单个基本周期结构的光子晶体不具有带隙结构,随着周期数的增加,光子带隙结构逐渐形成,禁带中心无导带;当掺杂时,禁带中心位置出现一个极窄的导带,并且导带深度随着杂质层折射率的增大而逐渐变浅,一维光子晶体的这种特性可应用于滤波器件和光学谐振腔的设计。     

准周期结构一维光子晶体的透射谱

提出了折射率和层厚分别递增或递减的准周期一维光子晶体结构,并用传输矩阵计算了此类准周期光子晶体的透射谱,其光子带隙均相对于周期性光子晶体带隙产生了移动。当折射率递变时,移动方向与递变符号有关。当层厚递变时,光子带隙均向长波方向移动。光子带隙移动量的大小随周期数的增加而增加。     

准周期结构一维光子晶体的透射谱

提出了折射率和层厚分别递增或递减的准周期一维光子晶体结构，并用传输矩阵计算了此类准周期光子晶体的透射谱，其光子带隙均相对于周期性光子晶体带隙产生了移动．当折射率递变时，移动方向与递变符号有关．当层厚递变时，光子带隙均向长波方向移动．光子带隙移动量的大小随周期数的增加而增加．     

光子晶体带隙结构的数值计算

该文简述了光子晶体的基本概念及基于平面波方法的理论分析。光子晶体是周期性介质结构,其带隙结构计算复杂,难于进行解析分析,只能使用数值模拟,所以关于光子晶体带隙的计算成为其理论研究的一个重要分支。该文在推导出一维光子晶体的解析解后,使用平面波方法在MATLAB下编写了通用的二维光子晶体能带结构计算程序,找到了出现最大带隙的结构参数,为设计和制作二维光子晶体提供了理论依据。     

微波电路中的光子带隙结构

介绍了微波电路中的光子带隙结构。光子带隙结构是具有带阻特性的周期结构,最初应用于光学领域,近几年被引入微波波段。光子带隙结构可以采用金属或介质材料周期排列而成,由于一维和二维平面带隙结构易于实现,所以在微波电路中得到了广泛的应用。     

一维光子晶体滤波器的设计

利用光子晶体的光子禁带和光子局域的两点特性,对一维光子晶体带隙和加入缺陷后光子禁带中出现极窄透射带宽进行了分析,设计了中心波长在532 nm、透射谱线宽度低至0.0002 nm,中心波长透射率接近100 %,带外透射率为0 %的一维光子晶体滤波器,并对一维光子晶体滤波器的滤波特性进行仿真.结果得出:在入射角偏移时,透射峰中心波长向短波方向偏移,峰值透射率有所下降,运用缺陷层厚度变化可导致透射峰偏移的特性,对入射角引起的透射峰偏移进行修正.     

准周期结构一维光子晶体的带隙结构及偏振特性

提出了折射率分别递增或递减的准周期结构一维光子晶体,研究了其带隙结构和偏振特性。研究表明,光子带隙的大小与两种介质的折射率比有关,随折射率比的增大而展宽。TE模和TM模的偏振特性不同,随入射角的增大,虽然TE和TM模的带隙中心都向短波方向移动,但TE模的禁带展宽而TM模的禁带变窄。不论入射角多大,当各层介质的折射率递增时光子带隙向长波方向移动,而当折射率递减时光子带隙则向短波方向移动。     

准周期结构一维光子晶体的带隙结构及偏振特性

提出了折射率分别递增或递减的准周期结构一维光子晶体，研究了其带隙结构和偏振特性。研究表明，光子带隙的大小与两种介质的折射率比有关，随折射率比的增大而展宽。TE模和TM模的偏振特性不同，随入射角的增大，虽然TE和TM模的带隙中心都向短波方向移动，但TE模的禁带展宽而TM模的禁带变窄。不论入射角多大，当各层介质的折射率递增时光子带隙向长波方向移动，而当折射率递减时光子带隙则向短波方向移动。     

厚度递减的光子晶体多通道群延迟的实现

为了改善传统一维光子晶体（PCs）变化单调的群延迟特性，提出一种改进的光子晶体结构.该结构利用了光子晶体反射带在叠加失配时产生的剧烈位相变化性质,以及位相变化和群延迟之间的关联性，在周期结构光子晶体两端添加适当厚度递减周期结构.研究了该光子晶体结构的反射带特性及其对应的群延迟分布，同时比较分析了该结构中高折射率材料与低折射率材料厚度递减时的群延迟特性.结果表明，相对于传统布拉格镜，该结构设计更为自由，而且可以获得多通道的群延迟，从而能够对多波段的光束进行较大且线性的色散分离，实现了更好的滤波效果，在光波分复用领域具备更大的优越性.     

含负折射率介质的一维光子晶体的带隙结构

提出了用正、负折射率介质层交替排列构成的一维光子晶体模型,并且用传输矩阵法计算了该模型的透射谱,从理论上分析了其带隙结构。发现负折射率介质层的引入导致了奇异的带隙特性:禁带很宽,禁带宽度2△ε／ε0趋于2,导带为没有振荡的尖锐峰;禁带宽度对折射率对比度和周期数的变化非常敏感。     

溶胶-凝胶法制备氧化锌薄膜

采用了溶胶-凝胶工艺在普通的玻璃载玻片上成功地制备出具有c轴择优取向性、高的可见光透光率、平整均匀的氧化锌薄膜。通过XRD、AFM以及UV光谱仪等分析,其结果表明:所制备的氧化锌薄膜具有纤锌矿型结构,表面均匀致密,薄膜晶粒尺寸大约在40~90 nm,溶胶浓度增大时,其晶粒大小呈增大的趋势。随着涂膜层数的增加,薄膜的(002)方向的取向度增加。薄膜在可见光区的光透过率>85%,在近紫外光波段透射率急剧减小,对应的禁带宽度为3.34 eV。     

全固态电致变色玻璃的光透过率研究

用sol-gel方法,以钨粉和H2O2为主要原料,通过聚乙二醇和碳酸丙烯酯掺杂,制备出WO3电致变色薄膜.用此种薄膜组装成全固态电致变色玻璃器件,对玻璃器件进行着色-褪色过程的光透过率测试.结果表明：掺杂制备的WO3电致变色薄膜性能要优于未掺杂的薄膜,碳酸丙烯酯掺杂制备的薄膜变色性能较好;此外,还从WO3电致变色薄膜的变色机理和离子传输过程对玻璃的光透过率进行了一定的讨论.     

提拉法制备铟锡氧化物透明隔热薄膜的研究

将纳米铟锡氧化物（ITO）粉体分散到乙醇溶液中制得ITO乙醇浆料,再添加成膜剂,制备纳米1TO涂料,通过提拉法镀膜制得透明隔热ITO薄膜．研究了ITO膜的性能,分析了提拉法参数与薄膜力学性能、光学性能、微观结构和隔热效果的关系．研究表明：提拉镀ITO膜具有很好的透明隔热性能,对可见光的透过率大于85％,对近红外透过率低于35％,膜的耐有机溶剂性好,提拉次数对膜的厚度、红外透过率以及宏观隔热性能成正比关系,提拉温度对膜性能的影响较为复杂,提拉温度为35℃时,膜的厚度最厚,综合性能较好．     

基于热电联产的汽轮机组油膜振荡故障诊断系统设计

常规振荡故障诊断系统,采集振荡信号噪声较大,导致诊断的故障类别信任度较低。针对这一问题,提出基于热电联产的汽轮机组油膜振荡故障诊断系统。耦合热电联产生产方式,循环汽轮机组多余排汽,通过排汽热量增加系统发电量完成硬件设计;采用小波包降噪算法,消除采集振荡信号噪声,分解信号各个时刻和频带,排序频带内时域子信号能量值,构成故障信号特征向量,输入神经网络,训练后输出振荡故障诊断模式完成软件设计。采集满负荷、最小负荷、噪声条件下的油膜振荡信号,设置对比实验,结果表明,所设计系统提高了故障诊断信任度,故障诊断结果更为准确可靠。     

氧等离子体清洗对sol-gel薄膜透过率的影响

利用高频激发氧等离子体对sol—gel薄膜（旋转单面单层SiO2膜）进行清洗处理，并对清洗前后的样品进行时间不等的处理，发现样品在清洗后，透过率曲线向短波长方向移动，并且透过率峰值增加。随着存放时间的变化，透过率曲线也变化。在存放20天后膜层透过率曲线峰值和位置不再变化。     

Birefringent non-polarizing thin film design

Recently, there has been an increasing interest in theoretical analysis, design anddeposition of birefringent thin films[1—4]. With the development of deposition and meas-urement technique, it is possible to prepare birefringent optical component, such as elec-tro-optic tunable filters[5], antireflection coating[6], phase compensator[7] and polarizers[8].For isotropic thin film, plane waves at oblique incidence having transverse electric (TEor s) and transverse magnetic (TM or p) fields, res…     

Experimental study of thermocapillary convection on a liquid bridge consisting of fluid with low Prandtl number in a floating half-zone

A device of mercury liquid bridge of floating half-zone is designed to experimentally explore thermo-capillary convection and its instability of a low Prandtl number liquid. Noncontacted diagnostic techniques were developed to monitor surface flow and surface deformation. The surface flow and the influence of a growing surface film (or skin) on the flow were observed It is shown that the film is a key factor in changing the behavior associated with the thermocapillary convection. The experiment indicates that the critical Marangoni number should be much higher than that expected by the numerical simulation. The condition and process of surface film growth are discussed. The surface oscillation of the mercury bridge wrapped with "dirt-film" was observed, and the characteristics and the frequency associated with this oscillation are given.     

一类中立型双曲微分方程组解的振动性

不采用通常的垂直相加法,而是直接给出振动的定义,并利用Green公式以及齐次Neumann边界条件,把中立型双曲微分方程组的振动问题,转化为泛函微分不等式不存在最终正解的问题;再利用最终正解的定义及上下极限,得到在齐次Neumann边界条件下,判别其所有解振动的充分条件。     

CdO - ZnO复合薄膜的光电学特性研究

采用磁控溅射技术制备了不同原子百分比的CdO - ZnO复合薄膜,并利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、紫外可见近红外分光光度计、四探针电阻测试仪研究了薄膜的结构和光电学特性.研究表明:适量增加CdO掺杂量可提高薄膜在近红外区域的透射率; CdO - ZnO复合薄膜的光学带隙和电阻率随CdO含量的增加而减小,且当CdO和ZnO的原子百分比为4:1时薄膜的带隙和电阻率分别为2.09 eV和10.79×10^-3 Ω·cm.该研究结果可为制备高导电性和高透过率的薄膜提供参考.     

旋涂法制备紫外荧光增强薄膜几种溶剂的比较

紫外荧光增强薄膜是一种有效提高硅基探测器紫外响应效率的荧光增强技术.对于旋涂法制备薄膜来说,溶剂的选择很重要,对使用不同溶剂旋涂制备的薄膜分析其紫外光谱透过率,成膜效果和荧光物质分布.四氢呋喃作为溶剂在旋涂的过程中全部挥发,虽不影响紫外光谱的透过率,但荧光物质的分布和表面粗糙度不理想.硝化棉相比于PMMA(聚二甲基硅氧烷,polydimethylsito xane)和PDMS(聚甲基丙烯酸甲酯,Polymethy Imethacrylate)紫外透过率低.PMMA常温状态下为固体,需要使用氯代烃或者芳烃溶解再旋涂,溶解时间较长且成膜效果不好;PDMS为胶体同荧光物质混合后直接旋涂,再加热80℃固化成膜,成膜效果好表面,粗糙度低,且荧光物质分布均匀.