二维三角介质柱光子晶体能带特性分析

利用平面波展开法计算空气背景中由圆形、正六边形和正方形介质柱构造的二维三角格子光子晶体的带隙结构,并研究介质折射率、光子晶体直径与晶格常数的比值对光子带隙宽度的影响。通过理论计算表明,Si和Ge这两种材料制成的光子晶体中,只有方柱模型的光子晶体才能产生完全光子禁带。     

用平面波展开方法计算二维光子晶体带隙结构

应用平面波展开方法(PWM)计算了三角晶格和正方晶格二维空气柱光子晶体带隙结构。结果表明三角晶格和正方晶格二维空气柱光子晶体存在对应TE、TM模的带隙,并且在某些条件下存在完全带隙。比较而言,三角晶格结构光子晶体存在更大的完全带隙。     

二维介质柱型graphite格子光子晶体禁带特性

采用平面波展开法模拟由GaAs、Si和Ge介质柱构造的graphite格子二维光子晶体的禁带结构.数值计算发现,无论由圆形、正六边形或正方形介质柱构造的graphite格子,出现完全光子禁带时对应的填充比f可变化范围都非常大.Graphite格子光子晶体在介质折射率最低为2.2时出现完全光子禁带.当介质材料折射率n在3.4~3.9范围变化时,最大禁带宽度Δ可保持在0.050[ωa/(2πc)]以上,最大完全禁带宽度与中心频率的比值稳定在15%.     

ZnO基二维光子晶体的带隙研究

用平面波展开法研究以ZnO为背景介质,由周期性排列的空气圆孔柱、椭圆孔柱和正方孔柱分别构成的三角晶格结构的光子晶体,计算在不同参数条件下光子晶体的能带曲线.研究结果表明,通过调控孔柱和晶格常数的大小,可以改变光子晶体带隙位置和宽度;对于所有ZnO基三角晶格结构空气孔二维光子晶体,TE模比TM模带隙更宽;正方空气孔柱光子晶体的带隙比圆柱和椭圆柱光子晶体的带隙要宽.     

二维复合三角格子光子晶体FDTD带隙结构分析

设计一种二维复合三角晶格结构光子晶体,采用时域有限差分法数值计算了这种光子晶体的带隙结构。计算结果表明,介质圆柱在空气中按复合三角形排列存在E偏振和M偏振模完全重叠的光子带隙区,即具有绝对光子带隙。绝对光子带隙的宽度与介质柱的介电常数有关,介电常数差越显著越有     

蜂窝晶格和Kagomé晶格二维光子晶体带隙特性研究

应用平面波展开方法(PWM)计算了蜂窝晶格和Kagomé晶格二维介质柱光子晶体带隙结构。结果表明蜂窝晶格和Kagomé晶格二维介质柱光子晶体存在对应TE、TM模的带隙,并且在某些条件下存在完全带隙。比较而言,蜂窝晶格结构光子晶体存在更大的完全带隙。     

二维全息光子晶体禁带展宽方法

讨论了二维复周期全息光子晶体禁带展宽的方法,二维复周期全息光子晶体可以使禁带成倍展宽.此外发现二维全息光子晶体中,除原来预期的禁带外,还出现了附加的禁带.当记录光波的入射角小于某个临界值,并且满足一定数值时,附加的禁带会使二维禁带进一步展宽;而当入射角超过临界值时,禁带会消失,这时禁带反而会变窄.这一现象对制作二维宽带隙光子晶体具有指导意义.     

平板光子晶体的禁带特性分析

利用时域有限差分法研究了平板光子晶体的禁带特性。通过模拟仿真得出,随着棒结构和孔结构的平板光子晶体厚度的增加,其禁带宽度先增大后减小,存在最大值。对于棒结构的平板光子晶体来说,随着介质柱的半径的增大,禁带宽度逐渐减小。而对于孔结构的平板光子晶体来说,随着孔的半径的增大,禁带宽度逐渐增加。     

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。     

一维光子晶体光子禁带研究

设计SiO2/TiO2一维光子晶体,利用琼斯矩阵理论,模拟分析其禁带特性。结果表明：光子禁带随光子晶体介质厚度比的增大而加宽,且往长波方向移动;光子禁带不受光子晶体周期数的影响。根据理论模拟得出的最佳参数制作了应用于光通讯波段的一维光子晶体带阻滤波器,并测量了该光子晶体的光子禁带,实验结果与理论模拟一致.     

Acoustic band gaps in two-dimensional square arrays of semi-hollow circular cylinders

Concave surfaces focus sound while convex surfaces disperse sound. It is therefore interesting to know if it is possible to make use of these two opposite characteristics to enhance the band gap performance of periodic arrays of solid cylinders in air. In this paper, the band gap characteristics of a 2-D square array of semi-hollow circular cylinders embedded in air are investigated, both experimentally and theoretically. In comparison with the types of inclusion studied by previous researchers, a semi-hollow circular cylinder is unique in the sense that it has concave inner surfaces and convex outer surfaces. The finite difference time domain (FDTD) method is employed to study the propagation behavior of sound across the new phononic crystal of finite extent, and the influences of sample size and inclusion orientation on band gap characteristics are quantified in order to obtain the maximum band gap. For reference, the band gap behaviors of solid circular cylinder/air and hollow circular cylinder/air systems are considered and compared with those of semi-hollow circular cylinder/air systems. In addition to semi-hollow circular cylinders, other inclusion topologies such as semi-hollow triangular and square cylinders are also investigated. To validate the theoretical predictions, experimental measurements on square arrays of hollow Al cylinders in air and semi-hollow Al cylinders in air are carried out. The results demonstrate that the semi-hollow circular cylinder/air system has the best overall band gap performance.     

阀控缸伺服系统建模与仿真研究

采用扩展键合图理论建立了某三自由度阀控缸系统键合图模型，该模型考虑了系统伺服阀阀口的流量非线性、伺服阀的饱和特性以及动力机构的时变特性，仿真结果表明该模型能准确地反映系统的动态特性．     

一种水下宽带数字信号处理系统的实现

实现了一种水下宽带数字信号处理系统，该系统主要包括以TMS320C31为核心的AD采集模块和以TMS320C80为核心的信号处理模块。AD采集模块进行多路宽带信号的同步采集，并进行系统的控制与管理，信号处理模块实现宽带信号的检测、参量估计等各种算法的流水线处理或并行处理。该系统的峰值处理速度可达每秒40亿次操作，能够进行水下高速实时信号处理。     

双险种双复合Poisson-Geometric风险模型

对单险种的双复合Poisson-Geometric风险模型进行了推广,建立了双险种双复合Poisson-Geometric风险模型,即保单到达与理赔到达均为复合Poisson-Geometric过程的风险模型,并对带干扰和不带干扰的情形进行了研究,得出当不带干扰时其调节系数是不存在的,而带干扰时,其调节系数是存在的．     

一维杆状Thue-Morse(TM)准周期结构声子晶体带隙特性的研究

提出了一维杆状TM准周期结构声子晶体模型,采用有限元法计算了其带隙特性并与周期结构进行了比较。研究表明,TM序列准周期结构声子晶体可以有效地拓宽带隙宽度且能降低起始频率,而且在带隙范围内产生了具有高品质因子的局域共振模;此外还发现,不同代次的TM序列、不同排序的材料组合都不影响其带隙范围,但改变材料参数(密度和弹性模量)却能改变其带隙范围。此研究可供其在减振降噪、滤波、波导等方面的设计和实际应用参考。     

双层石墨烯非对称波导中导模的色散关系

从具有能隙的双层石墨烯载流子所满足的哈密顿量出发,研究了非对称外势产生的波导结构中导模的存在性．在给定不同外势区域波函数的情况下,利用势垒边界处波函数的连续性条件,解析推导出了非对称波导中导模的色散关系,讨论了双层石墨烯的能隙对导模性质的影响．该研究为基于双层石墨烯波导器件的实际应用提供了理论依据．