一维磁光子晶体实现光隔离的应用研究

采用4×4传输矩阵法研究了两种结构一维磁光子晶体的光隔离特性.结构一在外加磁场与光路光轴方向呈52.0°时,用7.96μm的总厚度在中心波长附近0.95nm范围内实现了光隔离,在此范围之内法拉第旋转角和透射率分别在45°~50.65°和97.01%~99.96%之间波动,结构仅包含43层光学薄膜,易于实际制备;结构二在外加磁场与光路光轴方向呈32.7°时,用11.54μm的总厚度在中心波长附近0.85nm范围内实现了光隔离,在此范围之内法拉第旋转角和透射率分别在45°~48.55°和98.85%~100%之间波动,结构包含73层光学薄膜,与结构一相比,该结构具有更高的透射率和更平坦的光谱.用这两种结构的一维磁光子晶体代替目前商用磁光隔离器中的块状磁光介质,可实现磁光隔离器的集成化.     

周期性起伏四层磁性薄膜的克尔效应

结合干涉光刻和磁控溅射制备了一维周期性起伏的磁性多层薄膜。利用扫描探针显微镜对样品的微结构进行表征,利用椭偏仪和磁光测量系统对样品的光学性能参数和磁光克尔效应进行测试和研究。实验结果发现,磁性多层薄膜磁光性能得到极大的提升,磁光增强的克尔谱峰值与条带的宽度、中间层二氧化铪层的厚度有关;利用介质层的厚度可调制复合薄膜的磁光特性。进一步研究发现横克尔效应的增强现象。理论计算的结果证实,磁光增强源于光学腔干涉共振和磁等离激元的耦合效应。     

反射型磁光多层膜隔离器工作稳定性的研究

与单纯的磁光晶体相比,由磁光介质与电介质周期性或准周期性排列构成的一维磁光光子晶 体能够显著增强磁光效应,可以用于实现小尺度的磁光隔离器,从而大大减小器件的尺寸. 给出更为一般的可用于求解斜入射情况下偏振光在各向异性介质中传播时的传输矩阵方法, 并用这种方法在波长为1053μm处,针对两种“三明治”型的反射磁光多层膜隔离器的 结构,具体讨论了器件应用时入射角度及工艺制作时膜层制备厚度对它们工作稳定性的影响 .发现中心磁光介质夹层较厚的结构具有膜层数目少、工作稳定性好的优点. 关键词： 光隔离器 磁光效应 一维光子晶体     

磁液磁光双稳特性的研究

本文基于磁液磁致双折射效应,实现了其磁光双稳特性的研究。理论上,建立了其磁光双稳传输模型、进行了计算机模拟,并在此基础上建立了相应的实验分析系统。研究表明:磁液薄膜具有良好的磁光双稳特性,可用作超长波红外波导器件。     

Bi置换DyIG溅射薄膜的磁光性能与干涉效应的研究

本文报道用高频溅射法在玻璃衬底上制备的Bi置换DylG薄膜具有高的矫顽力和矩形比。在500nm波长附近,法拉第旋转角达7.5°/μm。经热磁记录的磁畴稳定。并发现薄膜表面蒸镀不同金属时,随不同波长和磁光层厚度干涉效应有较大差异。利用此特性可对石榴石记录盘片进行最佳性能设计。 关键词：     

磁光平面波导的单向传播特性

表面磁等离子体(surfacemagnetoplasmons,SMPs)是一种在电介质和偏置磁场作用下磁光材料界面处传播的近场电磁波.其独特的非互易传播特性引起了大量科研工作的关注,但在具体的波导结构设计上仍存在很多问题.本文研究了一种银-硅-磁光材料的3层平面波导结构,SMPs在磁光材料和硅的界面处传播,发现在特定的频率范围内,SMPs的基模及高阶模式均具有正向或反向的单向传播特性.分别计算了旋磁与旋电材料平面波导的色散方程,研究了硅层厚度与外加磁场对能带结构及SMPs单向传播区域的影响,发现无论是旋磁或旋电材料的结构,硅层厚度的增加使高阶模式使高阶模式出现在更低的频率位置,使单向传输带宽变小甚至消失,外加磁场的变大使磁光材料的能带结构频率增大的同时带隙中也引入了高阶模式.计算了2种磁光材料平面波导的正向和反向的单向传播带宽宽度,发现旋磁材料YIG的单向SMPs模式出现在GHz波段,最大单向带宽可达到2.45 GHz;旋电材料InSb的单向SMPs模式出现在THz波段,最大单向带宽达到3.9 THz.     

克尔磁光效应的经典理论分析

本文引入与自旋-轨道相互作用等有关的有效场概念,运用经典电磁场理论,推导了磁光克尔旋转的明确表达式.证明了各种磁光介质的极向克尔旋转θ_k的实部θ′_k和虚部θ″_k均与有效场H_i成正比,在铁磁性介质中近似与vM成正比,M为磁化强度,在亚铁磁性等介质中近似与(?)v_iM_i成正比,M_i为i次点阵的磁化强度.同时还证明了近似的横向克尔旋转θ_k~t与H_i~2正比;θ_k和θ_k~t的温度特性取决于H_i的温度特性.     

基于两种静磁模的磁光压缩特性比较

将磁光效应作为微扰, 采用耦合模理论分析了磁光薄膜波导中微波静磁波对线性啁啾光脉冲的磁光Bragg衍射作用, 得到了传统磁化时磁光共线和非共线作用下的衍射光脉冲复振幅的解析表达式。在静磁波频率和波数相同的前提下, 通过对实际波导结构的计算表明, 基于静磁表面波的磁光共线作用比基于静磁正向体波的非共线作用更易于实现光脉冲压缩; 衍射光脉冲的半极大全宽度(FWHM)对失配斜率的依赖较为敏感。因此, 选用磁光共线作用和优化相位失配因子的频率变化率有助于改善磁光Bragg脉冲压缩器的性能。     

铌酸锂晶体中的磁光折变效应研究

对于掺铁铌酸锂晶体中不同全息记录配置下的磁光折变效应做了比较系统的理论分析，给出了铌酸锂晶体所有的磁光生伏打非零张量元. 详细计算并给出了不同全息纪录配置下的所有体光生伏打、磁光生伏打电流的解析形式. 理论结果表明，由于磁光生伏打效应引起了光激发电流的变化，所以对于每种配置全息光栅的衍射效率都会受到外加磁场的影响；对于不同的全息记录配置，磁场对铌酸锂晶体光折变非线性性质的影响也不同.讨论了一种确定特定张量元的方法. 关键词： 磁光生伏打 磁光折变效应 光生伏打     

多缺陷结构的一维磁光多层膜隔离器

由磁光介质（M）和电介质（G）周期性排列构成的磁光光子晶体会出现很强的光 局域性，最近用它来实现磁光隔离器引起人们广泛的兴趣.给出了一种可用于计算 偏振光在各向异性介质传播问题的传输矩阵方法.并用该方法计算了对称多缺陷结构磁光多 层膜隔离器的光学性质，发现随着缺陷数目的增多，旋转角及透过率的频谱响应得到改善. 当缺陷增加到一定数目时，不需要额外的反射层即可实现反射型磁光隔离器的要求. 关键词： 光隔离器 磁光效应 多层膜 光子晶体     

铁电薄膜性能测量实验

利用铁电性能综合测试系统测量了SrBi2Ta2O9薄膜的铁电性能,分析了电压变化对于电滞回线的影响,同时对疲劳行为进行了研究。     

微通道板电子透射膜运转的有效性

介绍微通道板电子透射膜在三代微光像增强器中的作用，推导电子透射膜死电压的理论表达式，测量电子透射膜的电子透过特性，并进行初步分析和讨论。     

偏心滑轮间歇输片机构的改进

将双偏心滑轮间歇片机构的一个滑轮,改成偏心半径仅为主滑轮的1/m,并以两倍的速度旋转,可以有效地改善偏心滑轮机构的间歇输片特性。     

空气冷凝换热器模拟中几个问题的研究

本文建立了空气冷凝换热器简化动态模型及凝结液膜厚度模型。利用该模型计算了膜状凝结时液膜厚度和速度沿流程的分布,结果表明在计算时可以忽略液膜的导热热阻;通过对简化模型的分析发现在一定条件下冷凝换热器通道内的湿空气可能达到过饱和状态,但分析表明不会产生结雾,计算时不需要考虑;通过分析及计算发现冷凝换热器存在最佳去湿流量,使得去湿量最大,在对载人飞船进行湿度和温度控制时要考虑这一因素。     

用X射线荧光光谱法非破坏测定多元合金薄膜的组分和厚度

本文用X射线荧光光谱法,不破坏样品,测定三元合金薄膜的组份。此法无需制备任何相似的固体标样或纯元素的块状标样,而是利用含已知组份的滤纸片作为标样。滤纸片标样制作简便、快速,并且能长期稳定。由薄膜中元素所发出的特征X射线强度与其面密度之间的一组联立方程解出薄膜成份,利用衬底中元素的特征X射线强度随膜厚增大而衰减的定量关系确定膜厚。利用本文的方法可以同时测定薄膜的成分和厚度。 关键词：     

化学增透膜激光疲劳损伤效应

疲劳效应是诱导高功率固体激光装置中光学元件激光损伤的因素之一,目前对SiO₂化学增透膜激光诱导疲劳损伤的研究鲜见报道。基于此,本文采用单一激光能量多发次辐照和多梯度激光能量多发次辐照两种不同的激光辐照方式,研究1064 nm化学增透膜层的激光疲劳损伤效应及特征。研究结果表明,在单一激光能量多发次脉冲激光辐照下,膜层最易发生疲劳损伤; 采用多梯度激光能量多发次辐照的方式,可以有效地提升膜层的损伤阈值,进而提升膜层的抗激光疲劳损伤性能。     

高温超导薄膜微波表面电阻测量标准理论精度修正

高温超导薄膜的表面电阻Rs作为应用超导器件设计和性能衡量的一个重要参数,对超导无源微波元件的设计和开发有很重要意义.准确测量超导薄膜的表面电阻Rs也就非常重要.国际通用的标准测量方案中的理论模型公式是基于高温超导膜无限大的基础上的.考虑到实际超导薄膜的总是有限大的情况,我们从理论上进行了精度分析,在此基础上对此理论模型公式进行了修正,求出基于超导膜有限大时的Rs的表达式,并对两种情况进行了一定的比较.     

用类He离子谱线强度比测量激光产生等离子体电子温度和密度

一、引言在X光激光(XRL)和惯性约束聚变(ICF)研究中,等离子体电子温度和密度是表征等离子体状态的重要参数之一。虽然等离子体辐射各谱线强度与发射源的温度,密度和离子丰度直接相关,但要得到各谱线的绝对强度是很困难的,因为用于测量谱线强度探测器的绝对刻度相当困难。早在70年代初,苏联Aglitskii等首次用类He离子谱线强度比测量等离子体电子温度和密度。由于用该方法测量等离子体电子温度和密度可避免对探测器绝对     

微颗粒样品X射线定量分析Monte Carlo模拟计算软件

基于作者前文[1,2]的物理模型和计算方法,编制了适用于多元微颗粒样品x射线定量分析的Monte Carlo程序软件,给出了对颗粒中电子散射,x射线激发、吸收和荧光效应等复杂物理过程进行严格计算的一系列公式,程序中建立了数据文件,具有较强的自动处理数据功能,本程序还适用于平厚块样品及薄膜样品的定量分析计算。     

Size dependence of the activation energy of diffusion in multilayer Cu-Ni films

The results of studying the effect of the characteristic size on the rate of diffusion processes in nanometer Cu-Ni film systems have been reported. The film system has been prepared by sequential vacuum deposition of the components, and the activation energy of diffusion has been determined from a change in the electrical resistance of the film system in a heating-cooling cycle. It has been shown that the activation energy of grain-boundary diffusion decreases with decreasing characteristic size of the system and amounts to 0.25 eV for the film system with a characteristic size of 5 nm, which corresponds to an increase in the grain-boundary diffusion coefficient by 10 orders of magnitude with respect to massive samples.