三层单负材料为周期单元异质结构光子晶体的透射特性

应用传输矩阵法研究了以三层单负材料组成周期单元的异质结构光子晶体(ABA)M(CDC)N(ABA)M(CDC)N的光子禁带,相比于由两层单负材料构成的光子晶体(AB)M,具有更狭窄的通带,对结构周期数和入射角同样是不敏感。研究还发现,平均介电常数和平均磁导率均为零的该异质结构,其能带宽度随晶格常数的增大而逐渐变窄,这一特性可以用来设计单通道滤波器件,同时由于电磁波有效波矢量为零,利用这一特点可以设计零有效相位延迟滤波器。  

三层单负材料为周期单元对称型一维光子晶体的频率特性

应用传输矩阵法研究了以三层单负材料为周期单元对称型一维光子晶体(ABC)M(CBA)M。结果表明,其带隙结构对入射角的敏感程度与光波的偏振性有关,TE波的高频通带会随着入射角的增大向中心频率移动,而TM波的带隙结构对入射角的变化不敏感。研究还发现各介质层厚度的变化对能带结构的影响规律不相同。当保持各介质层厚度比不变,成倍增大各介质层厚度,高、低频通带变窄并向中心频率移动,低频区通带首先消失。当改变各介质层厚度比时,若保持A、C层厚度不变,减小B层厚度,高、低频通带分别向两侧移动同时收缩变窄;若保持B层厚度不变,增大A、C层厚度,高、低频区通带同样变窄,低频区通带首先消失,带隙同样变宽。最后研究了该光子晶体的零有效相位带隙结构,发现其通带随晶格常数的增大逐渐向中心频率移动同时收缩变窄,这一特性可以用来设计单通道窄带零有效相位延迟滤波器。  

利用单负材料设计全向滤波器

基于法布里-珀罗腔理论,研究了由2块相同单负材料作为反射镜构成微腔结构的共振特性。若反射镜是负ε材料,在一定条件下可实现TM腔模的全向透射;若是负μ材料,则可实现TE腔模的全向透射。随着入射角的增大,全向透射谱变窄,品质因子提高。腔中介质折射率的提高,可有效缩短TM全向透射微腔结构的尺寸,但对TE全向透射微腔结构尺寸的调制就稍弱。单负材料损耗的存在,不会破坏两种微腔结构的全向共振特性,但随着入射角的增大腔模的透射率有所降低。通过优化处理给出了这两种微腔结构能实现全向透射时所需满足的各种条件,为全向滤波器的设计提供理论指导。  

锂离子混合超级电容器研究进展

介绍了锂离子混合超级电容器(LHS)的工作原理,及其功率密度和能量密度高、循环寿命长、充放电效率高、安全性高等优点。综述了LHS的正负极材料和电解液的研究现状,从电容器构筑、电极材料可控制备和改性处理、电解液改性等方面对锂离子混合超级电容器的发展趋势进行了评述。  

周期性单负介质平板层的传输特性

利用传输矩阵法研究了无色散的周期性单负介质平板层的传输特性。研究表明当晶格常数与波长可比拟时电磁波很难通过,而当波长远大于晶格常数时通过相邻界面倏逝模电场的耦合作用,可使一定频率的电磁波产生耦合共振导致隧穿。在波长很长时可将性质差异的介质平板层进行均匀化处理,并给出其等效介电常数和等效磁导率,进而讨论左手材料的实现条件。  

含左手材料和单负材料三层平板波导中TE模的传输特性

研究了以左手材料为衬底和单负材料为覆盖层三层平板波导中TE模的传输特性，为波导器件的设计提供理论支持。首先导出了归一化有效厚度H与归一化频率ν的关系，然后数值计算分析了三层平板波导的传输特性。结果表明，该三层平板波导TE模具有以下特性：1）当导波层与衬底或覆盖层磁导率的比值的增大时，归一化有效折射率b随频率ν的变化率减小。2）当不对称因子a趋近于0时，b随ν单调变化；当a较大时，在截止频率附近，TE₁、TE₂、TE₃、TE₄和TE₅模出现双值现象。3）当a增大时，H-ν曲线从左向右移动。4）对于TE₀模，H出现负值。  

一种改进的参数提取方法

为了描述双负材料的电磁特性，利用改进的基于S 参数的参数提取方法来提取该材料的电磁参数，该方法的最大特点是利用了各参数之间的内在联系来提取参数，而不是通常的利用S 参数来单独提取各个参数,从而保证了参数提取结果的一致性。基于上述参数提取方法设计了一种毫米波段SRR-Rod 结构的双负材料，并提取了它的电磁参数，为了验 证这种改进方法的可行性，提取了X 波段双负材料的电磁参数，通过和相关文献的参数提取结果的比较发现二者基本一致，从而验证了该提取参数方法的可行性。  

单负材料组成的周期结构中的快慢光

本文研究由介电系数和磁导率为负的材料组成的一维光子晶体中的电磁波脉冲的传播特性。利用传输矩阵的方法,计算出了该结构中脉冲传播的透射谱和相时间.数值结果表明,在光子带隙的带边和带底会分别出现脉冲传播速度减慢和加快的现象.若周期结构中间存在缺陷层,光子带隙中会出现极窄的透射峰,因此,对应于该频率的电磁波在该体系中传播时速度会变得更加缓慢.  

含单负材料一维光子晶体的偏振特性

利用传输矩阵法，讨论了由单负材料组成的光子晶体的偏振特性。结果表明：垂直入射时,TE模和TM模的透射谱完全相同。当入射角θ增加时，两模的透射谱均向短波方向移动，禁带的宽度增加，且TE模的变化大于TM模的。入射角越大，变化越明显。光子晶体的周期数N增加时，准禁带底部逐步降低，宽度稍有变窄，禁带的位置和宽度均保持不变。但位于两禁带间通带顶部震荡峰的数量M增加，且M和N之间满足M=N-1。介质的几何厚度增加时，TE模和TM模的透射谱均向长波方向移动，禁带的宽度增加，反之亦然。当介质的几何厚度的变化量相同，两模透射谱禁带宽度的变化量也分别相同。  

含有损耗双负介质的棱镜波导中古斯汉森位移特性研究

研究含有损耗的双负介质导波层的棱镜波导耦合系统中的古斯汉森(Goos-H?nchen,GH)位移增强效应。采用稳态相位理论得出了GH位移的表达式,并推导出获得较大GH位移的充分条件;通过仿真分析,研究了介电常数、包层和导波层的厚度对GH位移的影响,同时验证了增强GH位移的充分条件的有效性。结果表明,利用双负介质做棱镜波导系统的导波层可以有效克服材料自身带来的损耗,实现较大值的GH位移;同时,系统中的GH位移极大值对包层和导波层的厚度的微弱变化(1纳米)十分敏感,可用来制作高灵敏度的表面平整度探测器。