液晶光子晶体可调自准直特性研究

液晶材料光子晶体由于具有可调谐性而得到了广泛的研究,但目前的研究主要集中在可调的光子带隙特性上。详细研究了液晶光子晶体的可调自准直特性。使用平面波展开法分析了液晶旋转角对光子晶体自准直频率的影响,并使用时域有限差分法对光在液晶光子晶体中的传输进行了仿真。结果表明,通过控制液晶旋转角,可以对光子晶体自准直频率进行调节,从而满足不同频率自准直的需要。     

一维类梳状波导光子晶体的频率带隙宽度

一维类梳状波导是由在一维主链上周期性接枝而形成的光子晶体，利用界面响应理论可导出波导的色散关系，据此分别讨论了这种光子晶体的带隙宽度与波导接枝参数之间的关系，接枝的介电常数和长度的变化将会使对带隙的宽度发生改变，通过数值计算发现，对于不同类型的接枝，参数变化引起的带隙宽度的变化趋势基本相同，而不同的参数产生的影响则有很大差别。特别的，当参数变化至某些特定点时带隙将会消失，这和其他类型的光子晶体完全不同，带隙的消失不是因为缺陷而仅仅是因为参数改变的影响。     

一维四元嵌构式声子晶体低频禁带特性研究

根据声子晶体理论,基于层状结构在减振、隔音方面的应用可能,构造了一维四元嵌构式声子晶体模型。采用集中质量法对该系列模型的禁带进行计算,分析其声子晶体禁带变化规律。研究表明,晶格常数都为0.04m的一维二元(石灰岩/丁腈橡胶)层状声子晶体第1带隙的起始频率为12143Hz,第2带隙的截止频率为62086Hz,2个频率都很高;一维四元(石灰岩/coca31-20-50/丁腈橡胶/coca31-20-30)嵌构式层状声子晶体的第1带隙起始频率为132.1222Hz,第2带隙截止频率为534.6435Hz,2个频率都很低,这一禁带特性能够实现低频声波的控制;对于相同材料组成的一维四元嵌构式声子晶体,可以通过调节材料的组合位置、晶格常数的大小以及材料的组分比来获得不同的禁带频率带隙。     

缺陷和变周期结构光子晶体特性研究

构建了介质柱间距变化的变周期结构以及介质柱半径线缺陷两种二维光子晶体模型,并将时域有限差分法用于其能带特性研究。数值计算结果表明,在二维正方格光子晶体结构的基础上,一定范围内逐渐增加圆介质柱之间的距离,光子晶体的禁带宽度会增大,同时禁带的中心频率偏向低频方向,而采用相邻列介质柱半径交替变化的缺陷结构,也将使光子晶体的禁带发生相应的变化。     

缺陷和变周期结构光子晶体特性研究

构建了介质柱间距变化的变周期结构以及介质柱半径线缺陷两种二维光子晶体模型,并将时域有限差分法用于其能带特性研究。数值计算结果表明,在二维正方格光子晶体结构的基础上,一定范围内逐渐增加圆介质柱之间的距离,光子晶体的禁带宽度会增大,同时禁带的中心频率偏向低频方向,而采用相邻列介质柱半径交替变化的缺陷结构,也将使光子晶体的禁带发生相应的变化。     

二维方柱光子晶体的波导特性

具有缺陷的光子晶体,光子频率带隙内将出现局域模,而线缺陷相应地形成一个传输效率很高的光波导.计算了空气中Al材料的旋转四边形直柱光子晶体存在线缺陷时的带结构和态密度,给出了二维方形光子晶体的波导的TM模的电场分布,并讨论了波导耦合的传输效率.     

声子晶体中声子频率带隙与散射截面的关系

用平面波方法,研究了Pb圆柱体在环氧树脂基体中按周期性排列构成的声子晶体中弹性波频率带结构,同时计算了弹性波在这种二维周期性复合介质中的散射截面,阐述了声子频率带隙与散射截面的关系.     

对称结构一维三元光子晶体的透射谱和电场分布

用传输矩阵法研究对称结构一维三元光子晶体(ABC)n(CBA)n的透射谱及内部电场分布,结果发现:随着n的增加,出现的单条透射峰越加锋锐,光子晶体内部局域场越强;当增加介质层A或C的折射率时,透射峰向长波方向移动,且随着nA的增加,光子晶体内部局域场逐渐减弱,而随着nC的增加,光子晶体内部局域场则逐渐增强.这些传输特性可为光子晶体设计和制造新型光学器件提供参考.     

高压下 γ-Ca3N2 晶体的结构,电子和光学性质的第一性原理研究

采用广义梯度近似(GGA)框架下平面波超软赝势第一性原理方法,研究了γ-Ca_3N_2晶体在0~115GPa高压下的结构、电子和光学性质.晶体中两种不同类型的Ca—N键长随压强的变化表明八面体的Ca—N键长比十二面体的键长有轻微的压缩.随着压强增大,价带向高能区移动,而导带向低能扩展,晶体的带隙变窄.基于Mulliken布局分析,γ-Ca_3N_2晶体随着压强增大,共价性增强.同时,在高压下晶体的吸收光谱显示出红移的趋势.     

非线性光子晶体中腔场的平均光子数分布研究

考虑腔模与Mollow峰的中心峰共振的情况,通过解析稳态方程,讨论了处于非线性光子晶体微腔中的二能级原子在外加相干场的驱动下腔场平均光子数的分布情况。研究结果表明,当光子晶体的态密度很大时,腔场的平均光子数随着驱动场拉比频率的增加而增加,最终达到饱和。     

二维金属光子晶体直波导传输损耗特性研究

针对二维金属光子晶体直波导传输问题，在二维金属光子晶体中设置线缺陷构成直波导，采用时域有限差分法研究直波导的能带特性，在保持晶格常数不变时计算金属柱半径的变化对波导传输特性的影响，然后依据完整金属光子晶体的能带特性和金属光子晶体波导传输特性选择不同入射电磁波频率通过波导，进而分析金属柱光子晶体波导的传输损耗特性。计算结果表明，第2禁带中，入射波靠近上截止频率处损耗最小，传输距离最长；靠近下截止频率时，损耗逐步增加，传输距离逐步减小。     

ICLAS测定^12CO2的谐跃迁吸收光谱

激光腔内吸收光谱技术 (ICLAS)被发现以来 ,已被广泛应用于探测气体、液体、火焰以及等离子体中原子和分子的极弱吸收 .其中的一个主要应用是研究分子高振动态的高分辨光谱 .主要特征是灵敏度极高 ,可检测出少量分子微弱的光谱吸收 ,同时又可以对样品的吸收系数进行直接测量 .ICLAS的工作原理是把吸收样品放入一个连续多模的宽带激光腔内时 ,由于与频率有关的样品的吸收 ,使得一些模式的损耗增大 ,模式的强度降低 ,从而得到了以宽带激光的发射光谱为基线的吸收线 .通过解关于光子数和增益介质上态能级布局数的速率方程组 ,可以得到在激…     

左右手材料构成的一维光子晶体的态密度

推导出了由左右手材料构成的双层结构的转移矩阵，计算了由N个该双层结构周期性排列所形成的一雏有限长度光子晶体沿其轴线方向的态密度．计算表明：在一定条件下，禁带中出现了非寻常的态密度．这些禁带中的态密度是由左右手材料构成的一维光子晶体所特有的，它们可用于制造完全不同于常规滤波器的、频带狭窄的新型滤波器．     

ICLAS测定12CO2的谐跃迁吸收光谱

激光腔内吸收光谱技术(ICLAS)被发现以来，已被广泛应用于探测气体、液体、火焰以及等离子体中原子和分子的极弱吸收。其中的一个主要应用是研究分子高振动态的高分辨光谱。主要特征是灵敏度极高，可检测出少量分子微弱的光谱吸收，同时又可以对样品的吸收系数进行直接测量。 　　ICLAS的工作原理是把吸收样品放入一个连续多模的宽带激光腔内时，由于与频率有关的样品的吸收，使得一些模式的损耗增大，模式的强度降低，从而得到了以宽带激光的发射光谱为基线的吸收线。通过解关于光子数和增益介质上态能级布局数的速率方程组，可以得到在激光开始起振后，tg时刻的多次平均的光强表达式：……     

探究光子晶体的缺陷美

光子晶体基本概念,光子晶体的缺陷,光子晶体的制造工艺,发展过程以及器件应用,并展望光子晶体的缺陷在光通信领域的美好的应用前景。     

一种解释非晶半导体中随机输运的新模型

研究在外部驱动力作用下穿过一维无序随机力介质而传播的粒子的运动规律，并求出其直流响应，研究发现：在无序系统演化的初始阶段，直流极化率可验证极化率－频率关系的反常幂次律；发现无序系统的老化现象，伴随此现象显示出动力学特性的高相关特性，本文的结果与以前研究过一维模型相比较，更具普通性。     

外电场下GeO分子结构特性及激发性质的研究

用密度泛函理论,采用Hseh1pb/3-21g方法,优化在不同电场强度下获得GeO分子的稳定构型及结构参数,并对外电场作用下GeO分子的键长、总能量、电偶极矩、分子轨道、能隙和红外振动频率等进行分析.结果表明:在轴向(z方向)随外电场的增加,分子的键长增大,而分子总能量减小,偶极矩呈线性增加,LUMO轨道能量和HOMO轨道能量随着电场的增加而缓慢减少,能隙缓慢增加,其振幅变小,同时振动频率出现红移现象.另外,基于相同的基组采用TDDFT的方法研究了外电场对GeO分子的紫外可见吸收光谱、激发能和振子强度等的影响.结果表明:随着外电场的增加跃迁能量降低,产生的激发态波长增大,吸收峰出现红移,同时摩尔吸收系数减小.     

缺陷光子晶体谐振特性的FDTD研究

在二维正方格光子晶体结构的基础上,沿入射波传播方向制造线缺陷,并构建一种半径呈椭圆形的点缺陷介质柱模型,将时域有限差分法(FDTD)用于其谐振特性研究。数值计算结果表明,椭圆形点缺陷介质柱偏离其中心位置时,谐振峰的中心频率在某范围内近似周期性波动;而点缺陷介质柱绕其中心位置逆时针旋转时,在0°～90°的范围内,有规律地出现单双谐振模。     

基于多模干涉的二维光子晶体解复用器

通过平面波展开法计算了单模和多模光子晶体线缺陷波导的色散曲线,基于多模干涉效应和自成像原理,设计了1×2二维硅光子晶体解复用器。时域有限差分法(FDTD法)模拟光场分布,结果表明该结构可实现对1.31μm和1.55μm两个主要通讯波长解复用。这一方法可进一步用于其它新型光子晶体器件的设计。     

木材介质损耗参数的研究

在频率100 kHZ-26MHz,含水率0-100％,温度0-100℃范围内,对50个树种木材的介质损耗参数进行了测计,并着重对华山松、油松、木荷、青岗栎、栓皮栎等5个树种进行了研究。结果表明:木材介质损耗正切角和损耗因子随含水率增大而增大,随温度升高而降低。一般轴向大于横向;损耗因子与密度呈正相关(r=0.42)。木材并联等效交流。电阻率γ随频率、含水率升高而降低,并与密度呈负相关γ=-O.59);轴向r值小于横向r值,方差分析表明,频率、含水率、温度、纹理方向和密度对木材介质损耗参数的影响显著。