李文胜
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张琴
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黄海铭
,
付艳华
人工晶体学报
本滤波器所用的光子晶体由ZnS和复折射率介质交替排列而成.利用传输矩阵法进行数值计算的结果表明,该光子晶体的透射谱具有以下特征:当两介质的光学厚度均为特征波长的四分之一时,在特征频率的偶数倍频附近出现了透射率为13.7的窄带透射峰,而其它位置均为禁带.周期数增加,透射峰位置稍有蓝移,峰值不变.入射角增大,透射峰位置不变,峰值下降.两介质的几何厚度同时变化时,透射峰的峰值保持不变,位置随之变化,几何厚度增加,透射峰位置蓝移,反之亦然.以上特征为此类光子晶体实现多通道倍频滤波提供了理论指导.
关键词:
光子晶体
,
复折射率介质
,
传输矩阵
,
倍频滤波
李文胜
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黄海铭
,
张琴
,
付艳华
,
是度芳
人工晶体学报
构造了由磁单负材料A、普通材料B( SiO2)和C(TiO2)组成的(AB)NC(BA)N型一维光子晶体,数值计算结果表明在3100～3700 nm的波长范围内出现了6个隧穿模.这些隧穿模有不同于传统缺陷模的特征:入射角θ、C介质层的位置、光子晶体的周期数N和A、B两层介质的几何厚度都不影响各隧穿模的位置.在θ＞46θ时,长波段的隧穿模消失.磁单负材料的介电常数变化,不影响隧穿模的个数和透射率.A、B两层介质的几何厚度变化量小于5％时,不影响各隧穿模的透射率,而C介质层的几何厚度对隧穿模的位置有影响.C介质层移动的单元数相同,隧穿模的变化也相同.
关键词:
光子晶体
,
磁单负材料
,
隧穿模
,
透射率
李文胜
,
张琴
,
黄海铭
,
付艳华
人工晶体学报
为设计糖溶液浓度检测仪,由LiF和Si介质组成了一含缺陷层的光子晶体.在考虑两介质色散关系的基础上,利用传输矩阵法对其透射特性进行了研究,计算表明,此光子晶体在400～ 700 nm的范围内出现了一个透射率为1的缺陷模,此缺陷模有如下特征:缺陷层中糖溶液浓度变化,不影响缺陷模的透射率和半峰全宽度,只改变缺陷模的中心位置,且糖溶液浓度与缺陷模的中心波长呈线性关系.两介质几何厚度分别或同时增加,缺陷模的透射率和半峰全宽度均不变,但其中心位置红移,移动率分别保持不变;LiF单独变化时,中心位置的移动率最小,LiF和Si同时变化时,移动率最大.不同介质几何厚度变化时,糖溶液浓度与缺陷模的中心波长呈不同的线性关系,但可通过重新定标来确定.
关键词:
光子晶体
,
缺陷模
,
透射率
,
浓度检测仪
李文胜
,
张琴
,
黄海铭
,
付艳华
人工晶体学报
用n型掺杂GaAs和TiO2组成两个相同的光子晶体,并把它们串联成一个复合光子晶体.数值计算表明,复合光子晶体在0.1～6 THz的频段出现了数个相同的透射峰,这些透射峰有如下特征:当n型掺杂GaAs的掺杂浓度＞1020/m3并继续增加时,从高频到低频各透射峰的透射率依次下降直至消失.当周期数变化时,透射峰的个数M和周期数N间满足关系式M=N-1,且N一定时,各透射峰的形状和中心间距相同.入射角增加时,各透射峰中心的移动很小,且入射角越大,各透射峰的半峰全宽度越窄.介质的几何厚度增加时,各透射峰的透射率和半峰全宽度不变,仅是其中心位置红移.这些现象为此复合光子晶体实现太赫兹频段的多通道滤波提供了理论指导.
关键词:
掺杂半导体
,
复合光子晶体
,
太赫兹
,
多通道滤波器
李文胜
,
张琴
,
黄海铭
,
付艳华
人工晶体学报
为设计雾霾检测仪,由Si和LiF介质组成了一含缺陷层的光子晶体.在考虑两介质色散关系的基础上,利用传输矩阵法对其透射特性进行了研究.计算表明,此光子晶体在580 ～ 720 nm的范围内出现了一个透射率为1的缺陷模,此缺陷模有如下特征:缺陷层中折射率变化时,不影响缺陷模的透射率,只改变缺陷模的中心位置,且缺陷模的中心波长与缺陷层中的折射率有线性关系.两介质几何厚度分别增加时,缺陷模的透射率不变,但其中心位置红移.缺陷层的几何厚度单独变化时,仅影响缺陷模的中心位置,几何厚度增加,缺陷模中心红移,且移动率一定.缺陷模的以上特征为利用此类光子晶体设计雾霾检测仪提供了有益的指导.
关键词:
光子晶体
,
缺陷模
,
透射率
,
雾霾检测仪
李文胜
,
黄海铭
,
付艳华
,
张琴
,
是度芳
人工晶体学报
在由高纯硅和5CB液晶组成的光子晶体中,掺杂一装有电极的5CB液晶层作为调制层,由此构成了一可调滤波器.利用传输矩阵法计算了其透射谱,结果表明:控制调制层上电压有无,使调制层的折射率发生变化,就可以实现透射峰中心的移动,从而达到滤波波长可调的目的.该滤波器的结构周期以6至7为宜,且有一定的角度宽容性,特别适合小角度入射的情况.
关键词:
光子晶体
,
5CB液晶
,
滤波器
,
特征波长
李文胜
,
黄海铭
,
付艳华
,
张琴
,
是度芳
人工晶体学报
把“啁啾”函数引入含左手材料的一维光子晶体中,且左手材料的介电常数和磁导率采用Lossy Dryde model,利用传输矩阵法研究了其透射谱.结果表明:在“啁啾”函数对材料几何厚度调制较小时,该光子晶体有完整的禁带,随着调制的加强,禁带宽度增加,但底部逐步抬高.在相同的调制下,磁、电等离子体频率的比值越大,禁带宽度越宽.入射角增加,TE模的禁带宽度不变而TM模的禁带宽度变窄,TE模和TM模均产生了角度隙,此角度隙的宽度随入射角增加而变宽,且TM模的变化大于TE模的.周期数N变化时,角度隙基本不变.nR的变化对禁带和角度隙的位置没有影响,但nR越小,禁带底部越高且圆,角度隙中透射峰峰值越大.
关键词:
光子晶体
,
"啁啾"函数
,
传输矩阵法
,
左手材料
付艳华
,
张琴
,
罗时军
,
李文胜
,
是度芳
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2008.06.014
采用传输矩阵法研究了在角度入射情况下由PIM/NIM组成的一维光子晶体的透射谱,得到其带隙结构的变化规律:光子晶体的带隙结构会随着入射角的改变而改变,尤其对于色散的NIM与PIM组成的一维光子晶体,在nN≈0附近会产生一个新的带隙,新带隙的中心位置保持不变,但宽度会随着入射角的增大而变宽;第一级Bragg隙的中心位置和隙宽也随着入射角的变化而变化,这为二次谐波效应实现完全相位匹配创造了条件.
关键词:
光学材料
,
带隙结构
,
传输矩阵法
,
光子晶体
,
色散
李文胜
,
付艳华
,
是度芳
人工晶体学报
选用常见的LiF和Si为介质,并在考虑其色散关系的基础上,针对2000 nm的特定波长设计了一普通光子晶体,并将其串联成梳状光子晶体滤波器.数值计算表明该滤波器具有以下特征:在1800~2200 nm的波长范围内有多个滤波通道,普通光子晶体周期N增加,滤波通道数增加,间距变小.串联数M增加,通道位置和其透射率峰值均不变,透射谱原准禁带的底部逐渐下降.N或M增加,滤波通道对应的透射峰的半峰全宽变窄,滤波性能改善.入角度θ>10°时,各通道中心都有蓝移,原特定波长处的移动量较小,而两侧的移动量较大.入射角越大,这些变化越明显.
关键词:
光子晶体
,
传输矩阵
,
色散
,
梳状滤波器
,
滤波性能
