渐变折射率光量子阱对束缚态能级的调整

在对称的均匀电介质材料光子晶体体系中插入另一折射率渐变的光子晶体可构成光量子阱结构.利用时域有限差分法计算了不同折射率分布光量子阱结构的传输谱.研究表明：束缚态是对处于垒光子晶体禁带中的阱光子晶体导通带的离散化,束缚态能级个数等于阱光子晶体结构单元的重复周期数；以渐变方式调整阱区折射率分布,可在特定频率范围内得到新的互不交叠的束缚态.这样在有限的禁带区域可以成倍增加光子束缚态而无需增大光量子阱结构的尺寸,使信道密度最大化、光波有效带宽的使用最优化.这种量子阱结构可用于制作超窄带滤波器和多通道窄带滤波器,有望在光通信超密集波分复用和光学精密测量技术中获得广泛应用. 关键词： 光量子阱 光子束缚态 渐变折射率 光子晶体     

介质厚度对光量子阱束缚态波长的调整

用传输矩阵法计算了不同介质厚度对光量子阱结构的传输特性。计算结果表明:光子的束缚效应将导致波长的量子化。通过微小地改变阱区和垒区介质的厚度可改变束缚态的波长,且阱区和垒区介质厚度的变化与束缚态波长的变化呈良好的线性关系,阱区介质厚度的变化对束缚态波长的变化大于垒区。阱区介质厚度与束缚态半峰宽呈阶梯形状降低,而阱区介质厚度与束缚态品质因子呈阶梯形状升高。此结果为设计所需要的束缚态波长光量子阱结构提供了理论依据,也为光量子阱实现热敏开关提供了理论基础。     

一维矩形光子晶体中电磁波的传输特性

利用一维矩形光子晶体中电磁波横向受限的条件,推导出电磁波在其中各个模式满足的关系式,从而研究了电磁波各模式的特性.通过色散法研究了电磁波的传输特性随模式量子数和矩形边长的变化规律,得出了一些不同于一维非受限光子晶体的新特征,即一维矩形光子晶体的禁带由模式量子数确定,禁带频率中心和频率宽度与模式量子数和边长有关.     

一维矩形光子晶体中电磁波的传输特性

利用一维矩形光子晶体中电磁波横向受限的条件,推导出电磁波在其中各个模式满足的关系式,从而研究了电磁波各模式的特性.通过色散法研究了电磁波的传输特性随模式量子数和矩形边长的变化规律,得出了一些不同于一维非受限光子晶体的新特征,即一维矩形光子晶体的禁带由模式量子数确定,禁带频率中心和频率宽度与模式量子数和边长有关.     

矩形掺杂光子晶体中电磁波的模式和缺陷模

利用一维矩形掺杂光子晶体中电磁波横向受限的条件,推导出电磁波在其中各个模式满足的关系式,利用它研究了电磁波各模式的特性.利用特征法研究了电磁波的缺陷模随模式量子数和矩形边长的变化规律,得出了一维矩形掺杂光子晶体缺陷模的新结构. 关键词： 矩形光子晶体 受限 模式 缺陷模     

弹性波在固-固结构矩形声子晶体中的传输特性

利用一维固-固结构矩形声子晶体中弹性波横向受限的条件,推导出弹性波在其中各个模式满足的关系式,利用它研究了弹性波各模式的特性。并用转移矩阵研究了弹性波的传输特性随模式量子数和边长的变化规律。得出了一些不同于一维固-固结构非受限声子晶体的新特征,即一维矩形声子晶体的禁带由模式量子数确定,禁带的频率中心和频率宽度与模式量子数和边长有关。     

矩形掺杂光子晶体中电磁波的模式和缺陷模

利用一维矩形掺杂光子晶体中电磁波横向受限的条件,推导出电磁波在其中各个模式满足的关系式,利用它研究了电磁波各模式的特性.利用特征法研究了电磁波的缺陷模随模式量子数和矩形边长的变化规律,得出了一维矩形掺杂光子晶体缺陷模的新结构.     

固-流结构矩形掺杂声子晶体的滤波特性

利用一维固-流结构矩形掺杂声子晶体中弹性波横向受限的条件,推导出弹性波在一维固-流结构矩形掺杂声子晶体中各个模式满足的关系式.研究弹性波各模式的缺陷模随模式量子数和杂质厚度的变化规律.利用缺陷模随模式量子数的变化规律可以实现多通道滤波,利用缺陷模随杂质厚度的变化规律可以实现调谐滤波.     

含复介电常量一维光子晶体量子阱结构研究

利用传输矩阵法研究了实介电常量和含复介电常量时一维光子晶体的透射谱.结果表明：两种情况下均构成光量子阱结构,并且光量子阱结构的透射能带谱位置和结构相同,但在含复介电常量负虚部情况下共振透射峰出现很强的增益现象,而在含复介电常量正虚部情况下共振透射峰则呈现明显的衰减现象.     

含复介电常量一维光子晶体量子阱结构研究

利用传输矩阵法研究了实介电常量和含复介电常量时一维光子晶体的透射谱.结果表明:两种情况下均构成光量子阱结构,并且光量子阱结构的透射能带谱位置和结构相同,但在含复介电常量负虚部情况下共振透射峰出现很强的增益现象,而在含复介电常量正虚部情况下共振透射峰则呈现明显的衰减现象.     

外电场作用下纤锌矿氮化物抛物量子阱中极化子能级

The energy levels of a polaron in a wurtzite nitride finite parabolic quantum well (PQW)are studied by a modified Lee-Low-Pines variational method. The ground state of the polaron, the transition energy from first exited state to the ground state and the 关键词： 氮化物抛物量子阱 电子-声子相互作用 极化子     

间距对图像传感器调制传递函数矩形模板接触测量的影响

为了简易、方便地测量图像传感器的调制传递函数,可以采用将模板直接投射在图像传感器上的办法来测量。实际测试中通常采用矩形模板,而且模板距离图像传感器光敏面有一定距离。从理论上分析了矩形模板和图像传感器光敏面不同间距情况下的光场分布,比较了用此光场分布函数测量图像传感器调制传递函数与采用正弦模板接触式测量法测得的调制传递函数值之间的差异。最后采用空间频率为50 mm-1的高对比矩形光栅进行了实验,测得调制传递函数为0.22,而修正后的调制传递函数值为0.18。结果表明修正后的调制传递函数值更准确,能更准确地评价图像传感器的性能。     

抛物量子阱中束缚极化子的极化势和结合能

利用改进的Lee-Low-Pines(LLP)方法,用变分法计算了无限深抛物量子阱中同时考虑与体纵光学声子和界面纵光学声子相互作用的束缚极化子的极化势和结合能.数值计算得出:阱宽较大时极化势很小,阱宽较小时极化势较大,所以对于较窄的抛物阱必须考虑极化势.对于给定阱宽的抛物阱,随着远离阱中心极化势迅速减小,当到达阱的界面附近极化势又开始增大.阱宽较小时,束缚极化子的结合能随着阱宽L的增大而急剧减小;阱宽较大时,结合能减小的非常缓慢,最后接近体材料中的三维值.     

Near-infrared tunable narrow filter properties in a 1D photonic crystal containing semiconductor metamaterial photonic quantum-well defect

The near-infrared (NIR) narrow filter properties in the transmission spectra of a one-dimensional photonic crystal doped with semiconductor metamaterial photonic quantum-well defect (PQW) were theoretically studied. The behavior of the defect mode as a function of the stack number of the PQW defect structure, the filling factor of semiconductor metamaterial layer, the polarization and the angle of incidence were investigated for Al-doped ZnO (AZO) and ZnO as the semiconductor metamaterial layer. It is found that the frequency of the defect mode can be tuned by variation of the period of the defect structure, polarization, incidence angle, and the filling factor of the semiconductor metamaterial layer. It is also shown that the number of the defect mode is independent of the period of the PQW defect structure and is in sharp contrast with the case where a common dielectric or metamaterial defect are used. The results also show that for both polarizations the defect mode is red-shifted as the number of the defect period and filling factor increase. An opposite trend is observed as the angle of incidence increases. The proposed structure could provide useful information for designing new types of tuneable narrowband filters at NIR region.     

Coupling of one-dimensionally confined optical modes in porous silicon: Spectral observation and photonic-quantum-well description

Single and double photonic-quantum-wells (PQWs) have been fabricated, using refractive-index-modulated porous silicon multilayer structures. The one-dimensionally confined optical modes observed are consistent with those calculated using the transfer matrix method. While single PQWs exhibit atom-like discrete spectral features, molecule-like energy level splitting is accessible by combining two single PQWs into a double PQW structure. Similar to an electron in a double-quantum-well structure, the energy separation between the split ‘anti-bonding’ and ‘bonding’ photonic states can be ‘tuned’ by changing the strength of inter-well coupling.     

Use of photonic quantum well as tunable defect in multilayer narrowband reflection-and-transmission filter

By using a photonic quantum well (PQW) as a tunable defect layer, a theoretical analysis on the optical properties in a multilayer narrowband reflection-and-transmission filter can be given. It is found that the resonant peaks in the reflection and transmission spectra are shifted to shorter wavelengths as the number of periods in the PQW increases. The shifting feature is more salient if the QW is deeper, that is, the refractive index contrast in the constituents of the PQW is increased. This novel design provides an alternative for achieving a tunable filter instead of using the usual electrooptical defect.     

光学二次谐波混沌的控制

用方波控制法对光学二次谐波系统的混沌进行了有效的控制,通过对系统的最大李雅普诺夫指数（ＭＬＥ）的分析,给出了确定可控参数区的方法,证明适当的方波冲激强度和持续时间以及间隔时间可以使混沌得到稳定的控制,被控制系统的轨道是初始系统混沌吸引子中的不稳定周期轨道。     

Energy of a Polaron in a Wurtzite Nitride Finite Parabolic Quantum Well

The effects of electron-phonon interaction on energy levels of a polaron in a wurtzite nitride finite parabolic quantum well （PQW） are studied by using a modified Lee-Low-Pines variational method. The ground state, first excited state, and transition energy of the polaron in the GaN/Al0.3Ga0.7N wurtzite PQW are calculated by taking account of the influence of confined LO（TO）-like phonon modes and the half-spaee LO（TO）-like phonon modes and considering the anisotropy of all kinds of phonon modes. The numerical results are given and discussed. The results show that the electron-phonon interaction strongly affects the energy levels of the polaron, and the contributions from phonons to the energy of a polaron in a wurtzite nitride PQW are greater than that in an A1GaAs PQW. This indicates that ehe electron-phonon interaction in a wurtzite nitride PQW is not negligible.     

子束排列方式对固体激光器光束合成特性的影响

 建立了固体激光器矩形光斑光束合成的理论模型,对诺·格公司给出的2束、4束、8束合成实验结果进行分析,并通过数值模拟,得到了不同子束排列方式下合成光斑的远场图形。通过仿真模拟可以得出:排列结构影响远场光斑的形状;子束间距决定了合成光束远场光斑的衍射旁瓣的大小和多少。采用环围能量进行分析,研究了远场光斑中主瓣能量随激光阵列占空比的变化。结果显示,远场光束环围功率随子束间距的增大而逐渐下降,而且参与相干合成子束越多,下降越大。