平面型紧凑微波光子晶体研究

为了提高微波光子晶体尺寸的紧凑性,根据其带隙结构的局域谐振原理和等效电路分析模型,对传统的UCEBG结构进行了改进,提出了一种新型EBG结构.该结构通过引入弯曲折线延长了电流长度,增大了等效电感效应,同时采用了更长的边缘耦合,延长了等效磁流,增强了等效电容效应.实验结果表明,新结构能够产生频率带隙,其带隙中心频率比传统的UCEBG结构低36.5%,且相对带宽保持不变,达到了实现紧凑UC-EBG结构的目的.     

基于共面紧凑的宽带隙微波光子晶体研究

针对一般共面紧凑电磁带隙(UC-EBG)结构相对带宽较窄的问题,根据EBG结构的局域谐振原理和等效电路分析模型,对传统的UC-EBG结构进行了改进,提出了一种新型EBG结构。该结构通过引入弯曲折线延长了电流长度,增大了等效电感效应;采用了更长的边缘耦合,延长了等效磁流,增强了等效电容效应。实验结果表明,这种新型EBG结构在同样紧凑的尺寸下,(带隙)的相对带宽可达40.9%～45.2%,比文献结构提高了约14.6%～18.9%,实现了紧凑宽带隙UC-EBG的设计目的。     

光子晶体及其应用

光子晶体是一种具有光子带隙的新型功能材料,它独特的物理性质使得光子晶体具有理论研究价值和广泛的应用前景。主要介绍了光子晶体的基本概念和三维光子晶体的制备技术,并综述了光子晶体的一些物理特性及其在光学、通信、微波方面的应用。     

微波光子晶体的相位特性研究

为了实现微波光子晶体结构的小型化,根据其等效电路分析模型,提出了三种不同结构的双层电磁带隙(EBG)结构,通过仿真得到三种不同结构EBG的反射曲线,并与传统的单层EBG结构进行仿真和比较,进而分析了各种双层EBG的电磁反射特性的特点。仿真结果表明:三种EBG结构均存在零位相反射,但其反射频率不相同。与单层同参数的EBG结构相比,两种加载金属地平面的双层EBG结构的零位相频率点向高频移动,而未加载地平面结构的双层EBG结构所对应的零位相频率则向低频方向移动,该现象为小型化EBG单元结构提供了依据。     

变周期结构光子晶体的带隙研究

研究了变周期结构的光子晶体,即两种介质的厚度随单元数增加而变化,并对其光子能带特性进行了分析.研究发现,相对于周期性光子晶体,相同单元数的变周期结构的光子晶体具有更宽的光子能带带隙,且周期非线性变化比线性变化结构有更宽的光子带隙,这样对于同样宽的带隙的光子晶体,可采用较少单元数的变周期结构光子晶体,这一结果有助于光子晶体的广泛应用.     

光子晶体与光子晶体光纤的应用

介绍了上世纪80年代末出现的光子晶体的概念和材料特点、光子晶体光纤的性能、国际学术界的研究热点及具有深远影响的应用领域。     

Δd、Δa对微波光子晶体带结构的影响

针对二维三角形微波光子晶体的结构,应用平面波展开法,从理论上得出光子带隙,并讨论了光子晶体非严格排列(Δa)及玻璃棒直径大小的分散性(Δd)对光子晶体带结构的影响.发现Δd和Δa并不影响整个带隙形状和中心频率,只是引起带隙边缘的变化.(PG6)     

光子晶体的研究进展

通过比较描述电子的的薛定谔方程及光子的麦克斯韦方程，可以发现光在一个折射率以光波长为周期的空间介电结构中的运动规律类似于电子在周期性势场中的运动，因此可以存在光子的能带．当这种折射率变化的反差较大时，会出现光子的能隙．具有光子能隙的空间结构被称为光子晶体．光子能带和能隙的存在，使光子在其中的传播性质，处于光子晶体中的原子、分子的辐射及相互作用特性都发生了根本的变化．这给新的光电或光子器件创造了条件．由于自然界很少有现成的光子带隙材料．因此，光子晶体的研究必须从头开始即从理论和实验两个方面着手，寻…     

光子晶体与光子晶体光纤

光子晶体是20世纪80年代末提出的新概念和新材料，经过十多年的发展，已取得很大进展。光子晶体由于其优越性而具有极好的应用前景，不仅可使光通信领域产生新的变革，同时将对光电子领域及其相关产业产生巨大的影响。介绍了光子晶体及根据其原理开发的光子晶体光纤。     

三维光子晶体的研制进展

介绍了美国桑迪亚国家实验室和美国依阿华州立大学的研究小组等研究机构的科学家们近年来研制三维光子晶体的方法和进展。阐明了具有多层结构的三维光子晶体的应用前景。     

基于磁性光子晶体的高性能微波带通滤波器

提出了一种基于磁性光子晶体的高性能微波带通滤波器。仿真计算和实验测量结果表明,该滤波器矩形系数好,插入损耗小,带外抑制高且带内平坦。研制的中心频率为10.75 GHz的通带滤波器,带宽达1.3GHz,通带内插入损耗小于5dB,带外抑制50dB以上。改变磁性圆柱的半径或磁性光子晶体的晶格常数可设计出工作在不同频段,具有不同带宽的微波滤波器。     

谐振型微波光子晶体反射相位特性分析

高阻表面是一种局域谐振型的微波光子晶体,它的反射相位是指平面波垂直照射时,界面处后向行波与前向行波的相位差。高阻表面的反射相位和其表面阻抗密切相关,由于高阻表面的表面阻抗随频率变化,所以其反射相位也是频率的函数,而不是像理想导电面那样对任意频率固定为180°。在谐振频率附近,高阻表面呈现高阻状态,出现表面波带隙,此时其反射相位位于±90°之间,保持同相反射。本文采用时域有限差分法分析了高阻表面的反射相位,并与测量的表面波带隙结果进行了比较,说明采用的方法是有效的。     

光子晶体的研究进展

光子晶体是一种新型功能材料，其最基本的特征是具有光子频率带隙，频率落在带隙内的电磁波被禁止在光子晶体中传播。文章介绍了光子晶体的基本性质和制备方法，以及结构无序对光子晶体带隙产生的影响，并对光子晶体的应用前景给予了简短的评述。     

基于色散光纤环级联结构的可调谐带通微波光子滤波器

提出并验证了一种宽调谐带宽的带通微波光子滤波器设计方案。该滤波器借助可调谐光纤光栅Sagnac环对宽带光源进行均匀切割,产生波长间隔可调的连续光载波作为滤波器的抽头,结合色散光纤环级联结构,实现滤波器的可重构性。研究结果表明,在光电调制器和光电探测器的频率带宽足够大的情况下,当光纤光栅Sagnac环的臂长差在0.50~8.28mm内变化、可调谐光纤延迟线的最小变化步长为0.01mm时,该方案能够实现滤波器中心频率在8.0506~1333.2000GHz内调谐,调谐步长为161.01MHz,边瓣抑制比达到27dB。     

紧凑型FLC光纤PDL模块

描述了紧凑型FLC（铁电液晶）光纤PDL（光子延迟线）模块的结构和运转特性；分析了插入损失；提出多信道运转时依赖于波长的设计方案。     

复周期结构光子晶体的光子能带特性研究

本文构思了一种每个周期内部有几个不同的小单元的复周期结构光子晶体,并利用光学传输矩阵法对这种光子晶体进行了数值模拟计算。计算结果表明,这种复周期结构光子晶体比普通结构的光子晶体多出1个大的光子禁带区。适当调整参数还可以分别获得多通道窄带滤波特性、带通滤液特性和窄带透过特性。     

用于光子晶体的多孔硅制备条件研究

利用扫描电镜观察了不同电压强度、腐蚀液浓度条件下制备的用于二维光子晶体的多孔硅的微观形貌。研究表明在恒压供电模式下更有利于硅基二维光子晶体的制备;随着腐蚀电压强度的增长,孔径和孔深都呈现增长的趋势,增长的幅度逐渐减小,腐蚀效率比的增长幅度也有逐渐变小的趋势;随着腐蚀溶液浓度的减小,腐蚀速率在降低,但腐蚀效率比在增大,虽然多孔硅的生长速度变慢,但是多孔硅的质量更好。     

光子晶体结构、制备技术和应用进展

介绍了光子晶体的结构、制备技术和应用方面的最新进展。继金刚石结构之后,又证实了圆木堆积、反蛋白石和矩形螺旋结构具有完全光子带隙。光子晶体的制备技术大体可分为微电子制备技术、自组装技术与层层叠加技术,三者各有优缺点。光子晶体在光子晶体光纤、光子晶体激光器、光子晶体波导等众多领域有着广阔的应用前景。     

基于磁性光子晶体的宽频带低损耗环行器

设计了一种基于光子晶体的结构紧凑、损耗低、频带宽的三端口三光路光环行器,该环行器由Y型光子晶体波导及配置在中心位置的磁光材料星形柱构成。通过对结构参数进行优化,该结构可以分别实现194~196GHz、198.2~199.4GHz和197~197.6GHz三个频段内稳定的顺时针单向环行传输,隔离度分别大于24、15.21和14.5dB,插入损耗分别小于0.18、0.11和0.38dB。该环行器结构简单,特别适用于结构复杂的光子集成系统,同时可提高光路的抗干扰性和稳定性等。