韩静
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温廷敦
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许丽萍
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王志斌
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张爱华
人工晶体学报
利用传输矩阵法研究了一维异质双周期光子晶体的光子带隙随超声波变化的特性.首先,光子晶体的介电常数随超声波的传播出现周期性变化;然后,光波入射到此光子晶体时产生声光效应,采用Matlab软件模拟仿真并分析了该结构光子晶体的光子禁带的位置、宽度与超声波强度及频率的关系.结果表明:光子晶体禁带的位置、宽度可以通过控制超声波的强度和频率实现实时调制.这个结果为基于声光效应的可调谐光子晶体器件的研究提供了理论依据.
关键词:
光子晶体
,
传输矩阵法
,
声光效应
,
光子带隙
张驰
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肖亚梅
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许丽萍
,
温廷敦
低温物理学报
设计了一种由铝和塑料组成的ABBA结构的一维异质双周期镜像声子晶体.用传递矩阵法研究了温度参量的变化对该声子晶体的声波带隙的影响.当温度发生变化时,声子晶体除了发生线膨胀之外,组成声子晶体材料的铝和塑料的杨氏模量也会发生变化,这就导致了声波在介质内的传播速度发生变化.通过观察分析透射谱线,发现在温度变量的影响下,声波带隙能够可控的出现和消失,随着温度的升高,声波带隙会向频率减小的方向移动.特别是在一定温度条件下出现带隙的反转,由带隙变为通带.结果表明,温度对声子晶体带隙有着明显的影响.这个特性可为新型声学器件的设计提供理论参考.
关键词:
温度
,
一维镜像声子晶体
,
异质双周期
,
传输矩阵
马英舜
,
许丽萍
,
温廷敦
,
毛宏庆
,
闫红梅
材料导报
对于异质双周期结构的光子晶体而言,不需要掺杂即可形成多条透射谱.理论结果显示,在实际应用范围内,透射率与光子晶体所受的轴向应力呈简单的线性关系.据此,设计了一种单悬臂梁结构的多量程、超灵敏的宽频带加速度计.在单悬臂梁根部所受应力最大处,用异质双周期光子晶体替代以往的压敏电阻,只需检测出透射光强与入射光强的比值,即可测出加速度.ANSYS软件仿真结果表明,当透射光强改变万分之一时,该加速度计可以感知0.01gn的加速度变化,测量量程可达l00gn.从模态分析图中可以看到该加速度计可以稳定地工作,可用在自控、车辆、测试等领域.
关键词:
异质双周期光子晶体
,
加速度计
,
多量程
,
超灵敏
,
宽频带
刘云鹏
,
许丽萍
,
温廷敦
,
岳晓芳
低温物理学报
低维和介观物理系统的研究是凝聚态物理学中的重要研究方向,我们以二维三角品格介质柱型光子晶体为研究对象,利用时域有限差分的方法,分析了其介观温光效应的影响:由于温度改变导致晶体介质的折射率和厚度发生变化,继而对光子禁带产生影响.结果表明:当晶体所处环境温度升高时,光子禁带发生整体平移(波长大的方向),禁带宽度变窄,禁带中心波长与温度变化存在线性关系,引入介观温光系数来描述该线性变化,得到理论数值γ=0.336 nm/℃,这为二维光子晶体基光学器件的制备和使用提供了理论参考.
关键词:
介观物理
,
介观温光效应
,
时域有限差分
,
光子禁带
岳晓芳
,
许丽萍
,
温廷敦
,
王志斌
,
刘云鹏
低温物理学报
量子阱红外探测器(QWIP)是一种对红外辐射信息进行高灵敏度感应的光电转换器件,温度是影响其性能的一个参数.文章以超晶格量子阱发射与干涉电子态理论和吸收波长公式为依据,通过计算温度对势阱、势垒宽度和势垒高度的影响,得出量子阱红外探测器峰值波长与温度的变化关系.发现:当温度升高时,探测峰值发生改变,其中有两处峰值发生红移,一处发生蓝移.这对精确分析红外辐射携带信息和制作非制冷量子阱红外探测器提供了理论指导.
关键词:
量子阱红外探测器
,
温度
,
能级跃迁
,
带隙
,
峰值波长
吕伟
,
辛惠婷
,
温廷敦
,
李蕾
低温物理学报
利用传输矩阵法研究了镜像异质三周期一维声子晶体的振动带隙的特性,通过理论分析得出波矢与频率的色散关系表达式,根据本文设计的隔振器的材料属性与结构特征,Matlab仿真得出声子晶体隔振材料的禁带频率范围为19.8-2355Hz、2979-11775Hz、12525-23550Hz,冲击的频率范围是20Hz-2kHz,在禁带频率范围内.利用ANSYS软件对弹载传感系统进行瞬态冲击分析,验证声子晶体的抗冲击效果,获得系统的最大应力为0.035MPa,最大位移为0.12×l0-4mm.仿真结果验证了声子晶体型传感隔振系统在冲击方面的可靠性.
关键词:
一维镜像声子晶体
,
异质三周期
,
高过载冲击
,
有限元仿真
巩一帆
,
温廷敦
,
许丽萍
,
韩建宁
人工晶体学报
在局域共振型声子晶体和负折射理论的相关基础上,结合声透镜发展现状和声成像的需要,提出了一种新型的管状声学超透镜结构并建立了模型;通过层多散射法分析了该透镜内声波的传输过程,然后利用COMSOL Multiphysics软件模拟了近场点声源通过不同厚度的管状声学超透镜后的声波传输和聚焦情况,得到了透射率和反射率的关系曲线,确定了最佳成像效果时透镜的厚度;在此厚度下,观察到入射波和出射波的波形基本接近,弥散现象很弱,很好的验证了该透镜可以实现对近场点声源的高分辨率成像.
关键词:
声子晶体
,
负折射
,
声透镜
,
高分辨率
