棱镜全息干涉法制作二维光子晶体的研究

模拟了Top-cut棱镜全息干涉生成的各种光学晶格结构,为棱镜法制作光子晶体提供参考。用全息干涉理论分析了top-cut六棱镜多光束干涉生成的光学晶格结构,考虑了光束数目、偏振方向以及位相的不同对晶格结构的影响。改变光束数目可以生成不同周期的正六角、斜六角光学晶格;改变光束偏振特性则影响光学晶格格点的形状;改变光束初位相可以生成蜂窝状结构等。另外还模拟了top-cut五棱镜所生成的十重旋转对称光学准晶结构。并且用平面波展开法计算了六角和蜂窝结构的有机光子晶体带隙图,证明了蜂窝结构更容易产生大的光子带隙。     

多光纤全息干涉法制作光子晶体

全息干涉法是一种结构简单、快速的光子晶体制作方法。多光纤干涉法无需使用扩束和分束装置,进一步简化了装置的构成。文中理论模拟了双光纤和三光纤干涉所形成的全息光子晶体结构,并考虑光纤强度的不均匀对光子晶体晶格结构的影响。实验上采用双光纤和三光纤干涉装置实现了光子晶体结构的观察和记录,并与理论结果进行比较,实验与理论吻合的很好。而且,在此方法的基础上,精密控制光纤出射端的位置进行扫描光刻,可以实现不同周期、不同尺寸的大面积光子晶体的制作。     

多光纤点光源干涉法制作光子晶体的研究

利用多光纤点光源全息干涉法对四光纤（4+1）和五光纤（5+1）的干涉场进行理论模拟和实验测量,并比较了中心光束对整个干涉场的影响,研究表明中心光束只对干涉场对比度有影响,而不影响干涉晶格结构。同时给出了多光纤干涉的实验结果,从实验结果看出,实验和理论有比较好的一致性。并且设计了四根光纤干涉形成的渐变型光子晶体结构,对其光场的分束和聚焦作用进行了理论模拟。本文的研究为制作渐变型光子晶体分束器和聚焦透镜提供了很好的理论和实验依据。     

全息光刻可以制造三维光子晶体

拟用于可见和红外区的三维光子晶体的制造，较其二维晶体困难得多。其制造技术包括常规光刻与全息光刻。已发展出各种方法以制造三维晶体，包括聚合物球的自装配和光刻图样层的堆叠。但是，用第一种方法制出的晶体头一个样品和下一个无法重复；第二种方法则要求逐层制作图样。现在，牛津大学Andrew Tuberfield和Bob Denning领导的一个组将全息光刻扩展至三维，在一次曝光中产生的三维晶体厚度可达80层。研究者使用发射355 nm光的Q开关三倍频Nd:YAG激光曝光厚10~60 mm的环氧树脂型光刻胶层。光刻胶旋涂到熔凝石英盘上，盘的折射率与厚玻…     

全息光子晶体禁带展宽的研究

在双周期全息光子晶体中存在折射率分布的"拍"结构。当"拍"结构的周期与分立结构的周期之比小于某一数值时,两个禁带彼此分立。若此比值大于某一数值时,两个禁带彼此有重叠部分。而当此比值等于某一数值时,在双周期结构全息光子晶体中,一个禁带的顶与另一个禁带的底将重合。这时,双周期光子晶体在可见光范围内会给出一个宽度为两倍单周期结构带隙的禁带。此禁带的宽度达到最大。     

枕形柱正方晶格二维宽完全带隙光子晶体的全息设计

提出了一种利用多光束全息干涉产生类似结构的方法,系统分析了制备条件对所得结构能带性质的影响,证明这种具有枕形柱的正方晶体可以产生比最佳设计的正方形柱晶体更宽的完全带隙,同时给出了该全息结构的光学制备方法,包括各光束的波矢及偏振态。     

一维全息光子晶体基本周期对光子禁带的影响

利用由传输矩阵法得到的一维光子晶体的反射率计算公式,针对具体的一维全息光子晶体周期结构,计算了折射率调制周期的改变以及光学厚度的改变对光子禁带结构的影响．结果表明：随着折射率调制周期参数的增大,禁带宽度减小,禁带中心的位置移向短波;随着光学厚度的增大,禁带宽度增大,禁带中心的位置移向长波．在设计光子晶体时,可以根据需要,通过改变光子晶体基本周期结构的参数来实现对光子带隙的控制．     

嵌于光子晶体中原子自发辐射的虚实光子量子干涉

在非旋波近似下研究嵌入光子晶体中的三能级原子的自发辐射 ,其中光子晶体的能带带边所处位置相对原子两个上能级不对称。在某些特定参数下 ,虚光子与实光子发生强烈的量子干涉。原子的辐射场出现新的局域模 ,原子被部分束缚在激发态     

光子晶体的全息制作和器件机制研究

介绍了激光全息术方法制作光子晶体和光子晶体器件机理和应用研究的一些进展.并介绍个别含特异材料的光子晶体的研究结果.     

一维复周期全息光子晶体禁带研究

利用传输矩阵法对折射率渐变的一维复周期全息光子晶体的带隙结构进行了数值计算,分析了针对记录材料重铬酸盐明胶,在这种光折变介质中存在光子带隙,继而讨论了折射率、折射率调制度、以及介质厚度对光子带隙的影响.通过计算发现,在制作光线正入射时,折射率和折射率调制的改变不影响禁带位置,禁带宽度随着所使用的记录介质折射率的增加而减...     

光折变晶体中共面多光束干涉研究

构用共面多光束干涉在光折变晶体中形成了对比度较大的一维、二维周期性晶格微结构。理论和实验对比研究了共面双光束和多光束在光折变晶体中会聚相干形成周期微结构的分布规律和影响因素。在相干理论的基础上,建立了具有普适性的共面多光束相干数学模型,数值模拟了n(n=1,2,3,4,5,6)束共面激光相干光场的光强分布规律。实验结果表明,干涉光场图案分布同数值模拟相吻合。实验中进一步讨论了相干系统各参数变化对干涉效果的影响,并通过全息记录在铁电铌酸锂晶体中构造出了同多光束干涉场光强分布对应的光子晶格微结构。     

少模光子晶体光纤的模间干涉及传感研究

以折射率引导的光子晶体光纤模间干涉效应为基础,针对光子晶体光纤中多模干涉效应进行了实验研究,完成了不填充与完全填充时的仿真分析与测试,实验得到了模间干涉图样的漂移情况对比。以完全填充及选择性填充匹配液为研究方式,探讨了其在温度传感领域的应用。     

光子晶体及其在光通信中的应用研究

介绍了光子晶体的概念,分析了光子晶体在光通信中的主要应用,讨论了光子晶体光纤的光传输性质以及由光子晶体构造的光通信器件,指出了光子晶体对未来光通信技术发展的重要意义。     

一种新型多模干涉型光子晶体波分解复用器

基于二维光子晶体中多模干涉效应（MMI）设计了一种新型的三波长波分解复用器,该结构能有效分离1310/1500/1550nm三个波段的波长。并且,当我们改变该波分解复用器的相关结构参数时,该结构能拓展至其他波段。除此之外,该结构也能单独作为两波长波分解复用器对1310/1550nm实现分离。通过计算,该波分解复用结构三个波长的透射率均在91%以上。与此同时,借助于平面波展开法及时域有限差分法,我们对光波在该结构的传播效率及传播行为进行了计算及模拟。     

一种双模光子晶体光纤模间干涉拍长的研究

保偏光纤的模间干涉拍长是模间干涉式光纤传感器设计中的关键参数,对于决定光纤的调制长度、传感系统的线性度和动态范围以及模间干涉灵敏度都具有重要作用。本文从理论上对保偏光子晶体光纤（PM-PCF）的模传输特性和模间干涉拍长进行了分析,得到PM-PCF中几个线性偏振模的传输特性和LP11偶模的两个正交偏振模截止波长,并得到了...     

复式晶格光子晶体多波长THz光开关

THz(太赫兹)通信在高速、超宽带的无线接入网中有着重要的应用。THz光开关是THz通信的关键器件之一,对其进行研究具有重要意义。文章设计了一种新型的基于复式晶格光子晶体的多波长THz光开关,它能够有效地实现四波长THz波的开、关控制。利用RSOFT软件中的FDTD(有限差分时域)方法进行了仿真,结果表明,该开关的消光比达40dB,插入损耗为0.109dB,开关速率为5.55GHz,在未来无线光通信方面有着重要的应用潜力。     

奇异光子晶格中空间光孤子形成和传输特性的研究

基于光致折变介质中光子晶格作用下光孤子的基本理论模型,采用分部傅里叶算法,研究了二维光子晶格调控下空间孤子的形成及其传输特性。结果表明,在厄米特-高斯光子晶格中,晶格阶数、调制强度、深度显著地影响了空间孤子的形状及其稳定性。本文的结果对空间孤子实验研究具有重要的指导意义。     

光子晶体在光通信中的应用

妻亨首先介绍了新型材料光子晶体的基本特点,然后探讨了含有光子晶体的光器件在光通信系统中的各种应用。     

光子晶体齿状波导的滤波特性研究

为了设计基于光子晶体波导的高性能滤波器件,在2维正方格子光子晶体波导结构中引入一系列齿状缺陷,采用有限元法对齿状光子晶体波导的传输特性进行了数值仿真和理论分析。结果表明,对于单个齿状缺陷,缺陷产生的共振频率使得在光子晶体波导通频域带出现带隙结构,可以实现良好的窄带滤波,并且通过改变齿状缺陷深度可以有效地控制缺陷的共振频率;引入多个齿状缺陷,缺陷之间会经过耦合作用形成一系列缺陷态,使得在光子晶体波导导通频域中出现宽带的带隙结构,可以实现宽带滤波。该光子晶体波导滤波器对窄/宽带滤波可根据波导结构中引入的齿状缺陷进行简单灵活调节。此研究在设计基于光子晶体波导的光子滤波器件方面具有潜在的应用价值。