含负折射率介质一维光子晶体的全向反射镜

研究了含负折射率介质的一维光子晶体的反射特性和用其制作全向反射镜的物理基础,同时研究了此种光子晶体PBG的影响因素.研究发现,周期结构参致--晶格常数和层厚畸变对含负折射率材料的一维光子晶体的PBG几乎没有影响.在一定频城内可实现全向反射.     

含负折射率介质周期性多层模结构隧穿模热辐射特性的研究

利用传输矩阵方法对含负折射率介质周期性多层膜结构的隧穿模进行数值模拟,并建立其周期数为有限值与无限值两种情况隧穿模数量之间的联系.在此基础上提出一种有限周期多层膜结构的热辐射源结构,利用基尔霍夫定律对这种热辐射源的热辐射特性进行分析讨论.发现这种结构隧穿模产生的热辐射具有很好的时间和空间相干性,并且可以在不同偏振和方向...     

含负折射率介质的一维光子晶体的带隙结构

提出了用正、负折射率介质层变替排列构成的一维光于晶体模型，并且用传输矩阵法计算了该模型的透射谱，从理论上分析了其带隙结构。发现负折射率介质层的引入导致了奇异的带隙特性：禁带很宽，禁带宽度2△ω/ω0趋于2．导带为没有振荡的尖锐峰;禁带宽度对折射率对比度和周期数的变化非常敏感。     

含负折射率介质的一维光子晶体的带隙结构

提出了用正、负折射率介质层交替排列构成的一维光子晶体模型,并且用传输矩阵法计算了该模型的透射谱,从理论上分析了其带隙结构。发现负折射率介质层的引入导致了奇异的带隙特性:禁带很宽,禁带宽度2△ε／ε0趋于2,导带为没有振荡的尖锐峰;禁带宽度对折射率对比度和周期数的变化非常敏感。     

含负折射率材料的一维光子晶体的能带特性

进一步研究光子晶体的传输特性,从色散关系出发,通过数值模拟计算研究了由正折射率材料和负折射率材料交替组成的一维光子晶体的能带结构与光子晶体的结构参数之间的关系。结果表明：当两种材料的光学厚度相同时,含负折射率的光子晶体的带隙比传统的光子晶体带隙大得多,并且具有狭窄的透射带。讨论了带隙的存在与折射率比值的关系,与传统光子晶体的透射谱进行了比较。为应用负折射率材料拓宽一维光子晶体带隙和设计多通道光子晶体滤波器提供了有益的理论参考。     

基于超声频段的声子晶体负折射率成像规律分析

声子晶体的负折射率研究是突破透镜衍射极限,实现声透镜超高分辨率的最重要手段.通过局域共振声子晶体的振动模型分析,在系统共振频率附近得到了负的质量参数,并以此为原胞构建了声透镜.利用Comsol软件模拟了近场点声源通过声子晶体平板的负折射率成像过程,很好地验证了该透镜负折射率的实现.观察到入射波和出射波的波形基本接近,弥散现象很弱,解释了声子晶体可以突破衍射极限,实现了超高分辨率的特性.仿真结果表明:该模型的原胞尺寸为0.000 5 m,传输声波的波长为0.025 86 m,实现了利用小尺寸结构调控大尺寸波长的声学信号处理的目的.     

负折射率介质的电磁特性参数研究

为了研究负折射率介质的负折射率效应,构造了2种H型的单元结构.基于等效均匀介质理论,对2种H型的单元结构进行了分析.得到了这2种结构呈现负折射率效应时的电磁特性参数,包括相对波阻抗、折射率、相对介电常数和相对磁导率.比较得到的2组参数,发现透射率和负折射率频率区间的大小是在负折射率介质构造过程中需要同时考虑的2个方面.     

含负折射率介质的MOLEDs传输性能研究

将由正负折射率介质组成的新型分布布拉格反射镜(DBR)引入到微腔有机电致发光器件(MOLEDs)中,利用传输矩阵法对DBR反射率大小、反射率角度特性和新型微腔器件的透射率、谐振波长及电致发光光谱(EL谱)角度特性进行了分析和讨论.结果表明,新型DBR具有宽的反射带宽,且TE波和TM波的反射带宽分离很小.与普通的均由正折射率介质构成的MOLEDs相比,新型MOLEDs的反射率角度特性和透射率、EL谱角度特性均优于普通微腔器件,易于实现全角度反射.     

负折射率材料的电磁特性与研究进展

负折射率材料具有异常的物理性质,可克服当前天线、通信等领域遇到的一些限制,已成为人工电磁材料的研究热点,越来越受到人们的重视。本文首先评述了目前常见的负折射率材料的概念及其电磁特性;其次,重点综述了负折射率材料的分析方法和研究现状;最后,讨论了负折射率材料在天线、雷达、光电器件等领域的发展方向。     

介电常数连续变化的含左手介质一维光子晶体

研究了一种包含左手材料的介电常数在一个单元内从-ε0到ε0连续变化的一维光子晶体,通过理论分析和数值计算,得到了该结构的色散关系．结果表明：即使在可见光区域该结构也存在一个很大的带隙．     

一维含缺陷光子晶体异质结构的电磁传输性质

利用传输矩阵方法研究了一维含有缺陷的光子晶体异质结构的电磁传输性质.结果表明,由两种正常材料组成的一维光子晶体异质结构,由于光子局域特性,会在光子带隙内出现缺陷模.当在此异质结构界面引入一种正常材料作为缺陷层时,缺陷模的频率随着缺陷层厚度的增加向低频移动;缺陷模的电磁场在光子晶体异质结构界面和缺陷处具有很强的局域性.而当引入一磁单负材料作为缺陷时,发现此种缺陷型异质结构会出现"双模特性",两缺陷模的频率及频率间隔可以通过改变负磁导率材料缺陷层的厚度来调节,而两缺陷模的电场在光子晶体与单负材料的界面分别出现很强局域特性.这些缺陷模性质将在可调的滤波器中具有潜在的应用价值.     

声子晶体的传输特性研究

为探究声子晶体的声波控制机理,研究了声波在声子晶体中的传播行为.通过分析声波激励声子晶体元胞的局域共振响应特性,计算了局域共振型声子晶体的频率响应.运用comsol软件模拟线声源激励在声子晶体薄板后汇聚成点声源.基于光外差测量平台进行了声传输实验,测量汇聚点的声压,并利用NE564组成中心频率为40 MHz锁相环电路来解调声子晶体表面振动信息.运用Matlab处理数据得到声子晶体的频率响应函数,即声子晶体传输特性.实验结果表明,共振频率可以确定声子晶体带隙,减小包覆层橡胶的刚度以降低带隙频率.     

复介电缺陷对称一维三元光子晶体传输特性的研究

利用传输矩阵法,研究了具有复数电常数缺陷对称一维三元光子晶体的透射谱和增益特性．结果显示,无论加入奇数个还是偶数个缺陷,在第一禁带和第二禁带中分别出现了透射峰A和透射峰B．在缺陷层介电常数的虚部为负值时,缺陷模B表现出良好的增益效果;在缺陷层介电常数的虚部为正值时,缺陷模A表现出一定的增益特性,含6缺陷的增益效果比较明显．     

利用有效折射率法对光子晶体光纤非线性系数的研究

利用有效折射率法推导计算了全内反射型光子晶体光纤非线性系数与其结构参数——包层空气孔间距、空气孔半径、入射光波长的关系. 得出了全内反射型光子晶体光纤非线性系数与结构参数、入射光波长的关系曲线,并讨论了其对光子晶体光纤非线性系数的影响. 为光子晶体光纤在非线性研究与应用方面提供了理论依据.     

一维吸收型光子晶体的双稳态特性

利用传输理论研究了光在一维吸收型光子晶体中的传输特性,掺杂层是饱和吸收的非线性介质。基于非线性介质透过率的感应变化,研究了光子晶体的光学双稳态特性,给出了输入-输出光强之间满足的解析方程。研究表明系统中要出现双稳态现象,饱和吸收系数必须超过一定的数值,并由此研究了产生双稳态的入射光阈值强度的变化规律。     

含负折射率介质的光子隧道显微镜的分析

利用多层结构的传输矩阵，分析了光子隧道显微镜中LHM层增强光子隧道效应的可能性。为左手性物质（LHMs）的应用提供了一种新思路．     

一维双周期光子晶体的特性分析

借助传输矩阵法研究一维光子晶体的光传输特性。当一维光子晶体为双周期时,两光子晶体禁带的交叠处将会出现明显的共振透射峰。当一维双周期光子晶体的一种组成介质的介电常数为复数并且其虚部为正时,两透射峰都将出现吸收现象。如果该介电常数虚部为负,则两透射峰都将出现放大现象。     

介质／金属一维光子晶体中电场分布研究

本文设计了一种太赫兹波段的介质／金属一维光子晶体,并采用FDTD法对所设计的结构的电场分布进行仿真研究。在电场为500THz条件下,分别研究了周期数、介质厚度、不同金属层对电场分布的影响,并给出影响规律。所得结果为该类结构用于光学器件的设计提供一种依据。     

折射率在气体、金属以及一般晶体中的特性

讨论了折射率在气体、金属以及一般晶体中的特性.并且就给出物质类型做了分析和探讨.     

一维浅栅光子晶体中的矢量耦合模孤子

研究同时具有二阶和三阶非线性效应的一维浅栅光子晶体中的矢量耦合模孤子动力学。从Maxwell方程出发,利用多重尺度法,导出了电光场、光学整流场与基频光场包络的非线性矢量耦合模方程组,给出了耦合模方程组的孤子解。结果表明由二阶非线性导致的光学整流场对基频光场没有调制作用。