光栅辅助超窄带多光谱等离子体共振传感器结构的仿真分析

半峰全宽(FWHM)是影响传感器性能的重要因素,为了提高表面等离子体共振传感器的品质因数,提出了一种光栅辅助超窄带多光谱等离子体共振传感器结构。该结构由周期性交替的SiO₂与Au矩形纳米柱构成,并置于SiO₂/Al₂O₃薄膜层上。利用全矢量有限元法对该结构的传输特性及传感特性进行数值仿真,分析了结构参数及入射光偏振态对FWHM和传感特性的影响。仿真结果表明,在800～1100 nm波长范围内,该传感器的传输谱存在两个由光栅衍射及等离子体共振形成的凹点,相应的FWHM分别为0.35 nm及0.59 nm,折射率灵敏度分别为525.7 nm/RIU、475.7 nm/RIU,品质因数分别为1502.00 RIU^-1和806.27 RIU^-1,在生物检测、药物筛选、膜生物学等领域具有潜在的应用前景。     

一种双分裂环结构的线-圆和线-交叉极化转换器

文中提出了一种高效、多功能的超表面极化转换器,该转换器由双分裂环谐振器周期阵列构成并置于F4B-2介电基板上。通过双分裂环谐振器的耦合效应可以有效拓展工作带宽。采用有限积分法对其极化特性进行分析。仿真结果表明：在5.5～8.55 GHz的频带(相对带宽为43.4%),实现了线极化到圆极化的转换,其能量转换效率优于99.5%;在10.31～15.31 GHz的频带(相对带宽为39%),实现了线极化到其交叉极化的转换,其极化转换比大于0.99。实验上,制备了样品并测试了其极化转换特性,实验结果与仿真结果基本吻合,验证了该转换器设计的合理性和有效性。所提出的超表面具有高效率、大工作带宽、多功能的特点,可应用于无线通信和极化操控设备。     

一种谐振腔嵌入银纳米棒的表面等离子体激元传感器

针对现阶段表面等离子体激元(SPP)传感器存在灵敏度低、结构制造复杂等问题,提出了一种由金属-绝缘体-金属波导和嵌入银纳米棒的谐振腔构成的高灵敏度、可调谐的SPP传感器.采用时域有限差分法对所设计传感器的光传输特性及传感特性进行了理论研究.仿真结果表明:当谐振腔引入或者不引入银纳米棒时,传输谱在500～3500 nm波...     

光伏组件在黄土高原气候条件下的性能研究

为了探明黄土高原半干旱气候条件对单晶硅光伏组件的性能影响,将光伏组件置于户外,利用光伏气象监测系统和户外I-V测试仪进行实时记录,研究其在晴天、多云和阴天等气象条件下输出参数的变化规律。结果表明:光伏组件的温度受太阳辐射强度和风速的综合影响;短路电流与太阳辐射强度呈正比,且倾角在一定范围内变化时对倾斜面上的太阳辐射强度和短路电流的影响较小;当太阳辐射强度较高时,开路电压主要受温度影响,并呈反比关系;而当太阳辐射强度较低时,其会对开路电压产生较大影响。     

一种Sagnac干涉仪结构的光子晶体光纤温度传感器

采用Sagnac干涉仪结构,设计了一种高双折射光子晶体光纤环镜温度传感器。光子晶体光纤温度稳定性好,通过向高双折射光子晶体光纤空气孔填充热光系数高的液体材料乙醇,从而实现温度传感的目的。采用平面波展开法,分析了高双折射光子晶体光纤的双折射与传输波长和温度的关系。理论分析表明,填充乙醇后,高双折射光子晶体光纤的双折射随着传输波长和温度的增加而增加,且双折射与温度成线性关系。实验中将一段填充乙醇的高双折射光子晶体光纤与3 dB耦合器熔接制作成Sagnac干涉仪结构的光纤环镜,当温度从 45 ℃升至80 ℃时,光谱仪上观察到凹点λi向短波方向漂移了309.280 nm,温度灵敏度高达8.837 nm/℃。