带负折射介质层的MOLED传输特性的模拟研究

分析了由正负折射率介质交替构成的分布式布拉格反射镜(DBR)的复有效折射率及其色散关系,并将其与由折射率不同的正折射率介质交替构成的DBR进行了比较;研究了由这种DBR和金属做反射镜的微腔有机发光器件(MOLED)的光学传输特性,发现这种器件具有很好的滤波功能且可使器件薄化;计论了这种MOLED的谐振波长和归一化电致发光(EL)谱随观测角的变化关系.这些工作为进一步提高微腔OLED的发光色纯度、减小其腔长提供了新方法.     

2-D Isotropic Effective Negative Refractive Index Metamaterial in Planar Technology

We present a fully printable effective negative refractive index (NRI) metamaterial responsive to arbitrarily linearly polarized incident waves. The proposed metamaterial is composed of a periodic array of tightly coupled Jerusalem cross conductor pairs printed on the opposite sides of a dielectric substrate. Each pair supports both symmetric and antisymmetric resonance modes, whose superposition can lead to an effective NRI of the composite medium. A thorough characterization of the transmission properties of such metamaterial is performed, and conclusive evidences of the medium exhibiting effective NRI properties and impedance matching to free space are presented for a range of the structure parameters.      

利用线阵CCD测量透明介质折射率

根据光线通过均匀透明平行平板介质时发生的横向位移特性,提出了一种利用线阵CCD和计算机自动测量此横向位移量,并很快计算出透明介质折射率的简单方法。采用He-Ne激光以入射角分别为30°、45°、60°和75°对K9玻璃的折射率进行了测量,测量中用曲线拟合法确定光斑的中心位置来获得偏移量,最终测量精度能够达到10-3量级。对实验方法误差进行了分析,提出了减小测量误差、提高测量精度的措施。     

Temperature-Controlled Optical Activity and Negative Refractive Index

Chiral media exhibit optical activity, which manifests itself as differential retardation and attenuation of circularly polarized electromagnetic waves of opposite handedness. This effect can be described by different refractive indices for left- and right-handed waves and yields a negative index in extreme cases. Here, active control of chirality, optical activity, and refractive index is demonstrated. These phenomena are observed in a terahertz metamaterial based on 3D-chiral metallic resonators and achiral vanadium dioxide inclusions. The chiral structure exhibits pronounced optical activity and a negative refractive index at room temperature when vanadium dioxide is in its insulating phase. Upon heating, the insulator-to-metal phase transition of vanadium dioxide effectively renders the structure achiral, resulting in absence of optical activity and a positive refractive index. The origin of the structure's chiral response is traced to magnetic coupling between front and back of the structure, whereas the temperature-controlled chiral-to-achiral transition is found to correspond to a transition from magnetic to electric dipole excitations. The use of a fourfold rotationally symmetric design avoids linear birefringence and dichroism, allowing such a structure to operate as tunable polarization rotator, adjustable linear polarization converter, and switchable circular polarizer.     

高斯光束入射折射率失配对共焦显微术的影响

采用光的矢量衍射理论，研究了场振幅为高斯分布的平面波入射到无球差高数值孔径物镜上，折射率失配对共焦显微术的影响，并进行数值模拟。结果表明，在折射率失配情况下，点扩散函数在xz平面上的分布相对于焦平面不再为对称分布，同时出现焦点漂移、半高宽变宽的现象。     

折射率啁啾调制光纤光栅性能研究

从耦合模理论出发,详细推导出平均折射率调制啁啾系数、初始位置平均折射率调制系数和啁啾光纤Bragg光栅(FBG)周期啁啾系数之间的对应关系,并进行了数值模拟和实验研究。结果表明：通过对平均折射率调制系数进行啁啾控制,可以利用一块相位掩膜版制作出不同色散补偿量的FBG。     

基于双开口环型的太赫兹超材料传感器设计

设计了一款可用于检测材料折射率及厚度的双开口环型太赫兹超材料传感器,其结构由双开口方环与圆环嵌套的超材料结构和聚酰亚胺衬底两部分构成.当太赫兹波垂直入射超材料表面时,该传感器结构在0.8～1.8 THz范围内形成三个高Q值谐振峰(中心频率分别为f1,f2和f3).通过探讨超材料结构表面电流分布与三个谐振峰形成的关系,观察到超材料结构对入射太赫兹波的不同响应特性导致产生不同的表面电流分布.此外,还对该传感器在折射率传感和厚度传感方面的应用进行了探究.在待测物厚度一定的情况下,该传感器在谐振频率f1,f2和f3处的传感灵敏度分别可达170,103和119 GHz/RIU,均具有优越的传感特性,可利用其多谐振峰进行高灵敏度折射率传感.这种高灵敏度的多谐振峰折射率传感器可以检测到待测分析物的微小变化,在生物化学检测领域具有广阔的应用前景.     

Study on Microcavity Organic Light-emitting Devices Containing Negative Refractive Index Dielectric Layer

A new structure containing negative refractive index dielectric layer(NRIDL) is introduced into microcavity. The properties of the new microcavity organic light-emitting devices(MOLEDs) are investigated. In the experiment, the transfer matrix method is adopted. The dependence of reflectance and transmittance on the refractive index and thickness of NRIDL are analyzed in detail. Compared with the electroluminescence spectra of non-NRIDL diodes, the line widths of the spectra of the MOLEDs are narrower and al...     

钛扩散铌酸锂条形波导的有效折射率截面随扩散参数的变化

导出了钛扩散的铌酸锂条形波导的有效折射率截面的简化公式，计算了有效折射率截面（钟形曲线）的高度和半宽度随扩散参数的变化，并且对结果进行了讨论。     

含负折射率介质布拉格微腔的缺陷模

研究了由正和负两种折射率介质交替排列构成的一维光子晶体布拉格微腔的透射谱和缺陷模性质,并将传输矩阵各矩阵元在中心频率附近采用泰勒展开并取一级近似,得到了中心频率附近缺陷模的透射率公式和品质因子公式。研究结果表明:一级近似法能很好地解释由于缺陷层厚度变化而引起的中心频率附近缺陷模频率变化的规律,缺陷模品质因子公式与数值计算结果十分吻合;处于中心频率处的缺陷模具有较高的品质因子,增大缺陷层厚度和布拉格镜周期数可提高缺陷模的品质因子。     

厄米-余弦-高斯光束通过负折射率平板材料的传输特性

采用广义惠更斯-菲涅耳衍射积分公式推导出厄米-余弦-高斯光束通过负折射率平板材料的传输公式,并利用其解析式进行数值计算和分析。研究结果表明:负折射率平板材料中的负折射率只影响光束的两次聚焦位置;光束参数不仅会改变厄米-余弦-高斯光束的轴上光强分布,还会改变横向光强的分布,但对厄米-余弦-高斯光束轴上最大光强和横向最大光强的位置均没有影响。     

有机聚合物材料折射率色散的研究

用Ｖ－棱镜折射率仪通过对３－（１,１－二氰基噻吩）－１－苯－４,５－二羟基Ｈ－噻唑（ＤＣＮＰ）与聚醚醚酮（ＰＥＫ－ｃ）组成的主客掺杂聚合物溶液的折射率的测量,在利用了Ｌｏｒｅｎｚ－Ｌｏｒｅｎｔｚ局域场的情况下,计算出了聚合物体系的折射率。由Ｓｅｌｌｍｅｙｅｒ色散方程对所测聚合物体系折射率的模拟,得到了聚合物体系折射率的色散曲线。聚合物的折射率的测量精度约为０．７％,而且聚合物与溶剂的折射率大的差值     

有限周期含负折射率光子晶体的全反射隧穿效应

为了研究一维有限周期含负折射率光子晶体的全反射隧穿效应,利用传输矩阵法计算了TE波和TM波在大于全反射角入射一维有限周期含负折射率光子晶体的透射率。得出了一维有限周期含负折射率光子晶体中TE波和TM波的全反射隧穿峰的频率随入射角的变化特性、全反射隧穿峰的频率随负折射材料厚度的变化特性、全反射隧穿峰数随周期数的变化特性。发现了有限周期含负折射率光子晶体的全反射隧穿效应与普通光子晶体的全反射隧穿效应的不同之处。     

基于F-P干涉波长的折射率测量

利用光纤法布里 珀罗 (F P)干涉仪透射光谱的中心波长与其干涉腔内介质折射率之间的线性关系 ,提出一种实现液体 /气体折射率精确测量的方法 ,消除了光源强度波动对测量结果的影响和量化误差。开发出一套实验系统 ,采用可调光滤波器对传感信号进行采集。利用一组不同浓度的酒精溶液对折射率与干涉波长之间的关系进行了拟合 ,拟合误差小于 0 0 0 0 0 5。对蒸馏水和丙酮折射率的实际测量实验误差小于 0 0 0 0 1。     

测量折射率结构常数和内尺度的三波长激光闪烁仪

研制了一种便携式三波长激光闪烁仪,使用473 nm、532 nm和671 nm三个波长实现了大气湍流内尺度和折射率结构常数的同步测量.该仪器包含发射系统和接收系统两部分:发射系统由激光器、挡光器和远程无线控制器组成;接收系统包括探测器和数据采集器.仪器的噪声分析表明:系统可测的折射率结构常数的精度为1.0×10-16m-2/3.对三波长的相关性分析证明了利用该闪烁仪反演内尺度的可靠性,同时将三波长激光闪烁仪和温度脉动仪测量的折射率结构常数进行了对比,发现两者的相关性系数为0.95.     

阵列艾里光束通过梯度折射率介质的光强演变特性

利用光学传递矩阵和广义惠更斯-菲涅耳积分衍射公式,研究了阵列艾里光束在梯度折射率介质中的演化规律。首先,导出了傍轴近似下,空间域内艾里和阵列艾里光束通过光学系统的传输方程。然后,分析了入射阵列艾里光束的二维光强随指数截断因子和光波束腰半径的变化规律。在此基础上,讨论了阵列艾里光束在梯度折射率介质部分横截面上的光强特征和光波传输的周期性特点,并与单艾里光束的传输规律进行了对比。因为大气的随机抖动和渐变折射率光纤都可以抽象为梯度折射率模型,所以相关结论对阵列光束的传输与通信有一定的理论意义。     

具有渐变式折射率分布布拉格反射层的发光二极管

对具有渐变式折射率分布布拉格反射层(GRIN-DBR)的发光二极管进行了研究。研究发现,在传统分布布拉格反射层(C-DBR)的AlAs/Al0.45Ga0.55As的界面处插入5nm厚的折射率渐变层,可以使DBR的反射带宽从82nm增加到103nm。在20mA注入电流下,具有GRIN-DBR的发光二极管与具有C-DBR的发光二极管的正向电压没有明显区别,而其光通量比具有C-DBR的发光二极管高8%。     

退火对离子注入铌酸锂平面波导中折射率分布的影响

研究了不同退火条件对氢离子和氦离子注入铌酸锂平面波导中折射率分布的影响。在不同时间和温度下退火处理后用棱镜耦合法测量了两种波导的暗模 ,并给出退火处理前后两种波导的折射率分布。实验结果表明两种离子的注入均造成了损伤层中正常折射率的减小 ,而反常折射率在波导区却有所增加。退火处理对损伤层中的正常折射率分布影响较明显 ,而在 4 0 0℃以下反常折射率几乎不受退火处理的影响     

椭偏法测试聚合物薄膜折射率的研究

针对聚合物PMMA改性光波导研制的需求,自建了一台变入射角、开放光路、适用范围更广的椭偏测试仪。通过实际测量聚合物PMMA改性薄膜,并与国内椭偏仪实测数据进行对比分析,表明本系统的实验数据更为可信。在此基础上还用本系统实测了几种常用光刻胶薄膜,通过估算和分析它们的折射率在日照前后的变化, 进一步验证本系统的可行性和适应性。论文最后对此类系统设置要点进行了归纳,为系统今后的改进提供参考。     

椭偏法测试聚合物薄膜折射率的研究

针对聚合物PMMA改性光波导研制的需求,自建了一台变入射角、开放光路、适用范围更广的椭偏测试仪.通过实际测量聚合物PMMA改性薄膜,并与国内椭偏仪实测数据进行对比分析,表明本系统的实验数据更为可信.在此基础上还用本系统实测了几种常用光刻胶薄膜,通过估算和分析它们的折射率在日照前后的变化,进一步验证本系统的可行性和适应性.论文最后对此类系统设置要点进行了归纳,为系统今后的改进提供参考.