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相似文献
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1.
一维受限反铁磁光子晶体的性质   总被引:4,自引:0,他引:4  
宋玉玲  王选章 《光学学报》2008,28(12):2404-2407
采用传输矩阵法计算了一维受限反铁磁光子晶体的带结构和透射比.研究结果表明:除来源于结构周期性的光子带隙外,体系还存在一种频率带隙,与反铁磁材料的共振性质以及受限尺寸有关.适当调节反铁磁各向异性轴的方向和受限尺寸,在反铁磁共振频率处可以出现比大块反铁磁材料的带隙宽约15倍的频率带隙.一定条件下,在大块反铁磁材料带隙的频率区间上,一些电磁波模式是可以在受限光子晶体中传播的.最后分析了几种典型的透射谱,与带结构吻合.  相似文献   

2.
张强  周胜  励强华  王选章  付淑芳 《物理学报》2012,61(15):157501-157501
基于传递矩阵方法和光局域化原理, 本文研究了一维反铁磁光子晶体共振频率附近光学双稳态效应随电磁波入射角、 外磁场强度及电介质层数的变化.研究发现, 当外磁场为1.0 kG(1 G=10-4 T)、电磁波小角度入射时, 反铁磁材料高低共振频率附近均可探测到光学双稳态效应; 当电磁波大角度入射时, 仅在高共振频率附近探测到光学双稳态效应. 然而, 当外磁场强度增加到2.0 kG时, 由于反铁磁材料的高低共振频率向两侧移动, 低共振频率附近缺失的光学双稳态频率窗口又被有效激发. 此外, 电磁波小角度入射时, 电介质层数在低共振频率附近对双稳态效应影响较明显.  相似文献   

3.
董慧媛  刘楣  吴宗汉  汪静  王振林 《物理学报》2005,54(7):3194-3199
采用平面波展开方法计算由介质球构成的面心立方三维光子晶体的能带结构及透射性质.选 用合适的平面波个数研究了SiO2蛋白石结构光子晶体的能带及透射性质,并采 用转移矩阵 方法计算了电磁波沿[111]方向的传输特性,两种方法得到的结果相符合.还研究了反蛋白 石结构光子晶体的全带隙.最后,研究了壳层介质球构成的面心立方结构光子晶体的能带特 性,发现在高介质球外面包裹适当厚度的低介电常数介质壳层所构成的光子晶体,可以增大 L点相对带隙宽度50%,并证明了其优化内外半径比值约为0.69. 关键词: 光子晶体 光子能带 平面波展开方法 Core-Shell结构  相似文献   

4.
光子晶体可调谐滤波特性的理论研究   总被引:24,自引:1,他引:23       下载免费PDF全文
茅惠兵  杨昌利  赖宗声 《物理学报》2004,53(7):2201-2205
用特征矩阵法研究了带缺陷的一维光子晶体的透射性质,并提出了新的可调谐光滤波器的概念.一维光子晶体(L1H1)m带有Lc-H2(L2H2)n形式的缺陷时,在光子晶体中间出现了窄的透射峰,其他级次的干涉峰则随着覆盖层H2(L2H2)n周期数的增大而减弱并消失.当耦合层Lc厚度变化时,在光子晶体禁带边缘附近出现两个高透射率区域.高透射率区域透射峰的特性由光子晶体和覆盖层的性质决定.当光子晶体禁带宽度较小时,两个高透射率区域接近,形成具有约150nm调谐范围的区域,因此可制备以一维光子晶体为基础的新型可调谐光滤波器. 关键词: 光子晶体 可调谐光滤波器 特征矩阵  相似文献   

5.
为了研究准分形结构光子晶体滤波器制作过程中引入的层厚误差微扰对其性能的影响,并得出准分形结构光子晶体滤波器的层厚误差容限,通过向正负折射率介质层加入不同的层厚微扰,分析了含负材料准分形结构光子晶体滤波器制作过程中的层厚微扰对其性能的影响.得到透射峰移动随介质折射率、介质层层数和层厚微扰大小的变化规律.对每层加入随机几何层厚微扰的情况进行了仿真,得到透射峰移动位置的统计图,并分析了透射峰位置统计数字特征随随机微扰的变化趋势.总结出含负材料准分形结构光子晶体滤波器在密集波分复用(DWDM)通信系统中的随机几何层厚误差容限为0.01 nm.  相似文献   

6.
利用传输矩阵法,计算了含缺陷层的一维准周期光子晶体在入射角为0°和10°时的透射谱,并将其和对应的含缺陷层的周期光予晶体的透射谱进行了对比。结果表明:在上述入射角的情况下,当缺陷层介质的厚度为四分之一波片层的整数倍M时,通带中新增缺陷模的个数仍满足M-1的关系,但准周期光子晶体的透射谱散失了原来的左右对称性;当M取非整数时,中心通带顶部由原来的三峰状变成双峰状。  相似文献   

7.
镀膜激光全息光子晶体梳状滤波特性研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
于志明  周静 《应用光学》2009,30(4):662-665
提出将成熟的光学薄膜技术和激光全息技术结合起来制作一维镀膜激光全息光子晶体,用特征矩阵方法研究了该光子晶体的梳状滤波特性,发现:随着两端薄膜的周期数增大,透射峰的中心波长向中间收拢,透射峰之间的间隔变小;随着激光全息光子晶体的周期数增大,透射峰的个数增加,透射峰之间的间隔变小;随着制作激光全息光子晶体时的激光的强度增大,透射峰的中心波长向长波方向移动,透射峰的宽度变小.  相似文献   

8.
用Si和复折射率介质构成了(AB)N型一维准周期光子晶体,在考虑Si色散关系的基础上,利用传输矩阵法研究了其透射特性.数值计算表明其TE波的透射谱有如下特征:电磁波垂直入射时,在相对频率0~4的范围内存在4个等间距的尖锐的透射主峰,各主峰低频端相距0.148 (ω/ω0)处都有一透射副峰.入射角增加,主峰的透射率下降,副峰的透射率上升.周期数N增加,各主、副峰位置都有蓝移,但主峰透射率逐渐减小,而各副峰的半峰全宽度变小.当两介质厚度为定值时,从第一主峰到第四主峰,其透射率依次减小,两介质厚度增加时,各主峰的透射率下降.复折射率虚部增加时,各透射峰的位置保持不变,主峰的透射率变大,而副峰的透射率变小,反之亦然.  相似文献   

9.
超导光子晶体是一类重要的带隙可调谐的光子晶体.利用传输矩阵法研究了含超导材料的Thue -Morse序列准周期结构—维光子晶体在可见光波段的传输特性.数值结果表明在正入射时,光子带隙宽度和位置基本不随序列项数的增加而改变;准周期超导光子晶体的传输特性可以通过改变传统电介质材料的结构参数和环境温度等来进行调节.  相似文献   

10.
双重势垒一维光子晶体量子阱的光传输特性研究   总被引:12,自引:0,他引:12       下载免费PDF全文
苏安  高英俊 《物理学报》2012,61(23):259-268
利用传输矩阵法,研究单势垒和双重势垒一维光子晶体量子阱结构的光传输特性.结果表明:垒层折射率总和大的单势垒光量子阱的透射峰更加精细,内部局域电场更加强;双重势垒光量子阱的透射峰比单势垒光量子阱的透射峰精细,内部局域电场也比单势垒光量子阱的强;随着垒层光子晶体周期数增大,双重势垒光量子阱内部局域电场增强,而且垒、阱层折射率总和之比越大,双重势垒光量子阱的内部局域电场增强速度越快,当双重垒层光子晶体周期数同时增大时,双重势垒量子阱内部局域电场增强速度最快,透射峰越加精细.随着阱层光子晶体周期数的增大,单势垒或双重势垒光量子阱的内部局域电场强度均下降,但透射峰的透射率不随之改变.该特性为设计新型可调高品质的量子光学器件提供指导.  相似文献   

11.
于淥 《物理学报》1965,21(1):75-91
本文利用广义正则变换和自洽场方法,讨论了单个杂质对超导体的影响。证明在磁性杂质附近,可能形成一个束缚态的元激发,其能量位于能隙之中。求出了能级和波函数的解析表达式,并计算了束缚能级所引起的附加电磁吸收。讨论了与此有关的隧道和高频吸收实验。此外,还讨论了非磁性杂质对连续谱元激发的影响及杂质附近能隙的变化。  相似文献   

12.
建立了有限对一维铁磁性和非磁性层交错组成的周期系统, 应用布洛赫自旋波量子理论, 研究了该系统的基本性质及电子波函数散射特征对交错层数量依赖的关系. 研究发现: 在系统中电子波函数可表示为无限周期系统中转换矩阵特征向量的叠加或类布洛赫函数, 解此函数可得到任意层数系统的单色波散射的精确解. 在此基础上, 导出了电子波函数在周期系统中反射系数和透射系数对能量的依赖关系. 对光谱窗口的计算发现其势能和宽度几乎与全反射区域一样. 该系统由于高能量的传输和在电子自旋方向上对交换能的依赖而可能用于自旋滤波器. 关键词: 磁性多层膜 铁磁性和非磁性结构 电子散射 电子自旋滤波器  相似文献   

13.
A resonator with perforated intruding inlet (PII) is a superior silencer element, since the use of perforated inlet extensions can dramatically improve the acoustic performance. In this work, both a one-dimensional (1D) and a two-dimensional (2D) transfer matrix methods are developed to predict the transmission loss of the resonator without considering the mean flow. Based on the two groups of comparisons with tests, it is found out that the applicability of 1D method is limited by the resonator geometry even when the frequency is below the cut-off value of plane wave. Whereas the 2D approach is much more accurate while predicting the transmission losses within entire frequency range. Subsequently, five groups of resonators are chosen to determine the effects of structure parameters to transmission loss based on the 2D approach. The resonant frequency decreases and more resonant peaks appear when the length of inlet extension increases. A higher perforation rate leads to a shift of resonant peak towards higher frequencies. Besides, better acoustic performance could be obtained with the perforation being properly designed. Reducing the inlet/outlet radius can obviously improve the transmission loss without changing the frequency of resonant peak. The theories and conclusions in this study can be used for the design and optimization of resonators in various engineering applications.  相似文献   

14.
We demonstrate the existence of a spectrally narrow localized surface state, the so-called optical Tamm state, at the interface between one-dimensional magnetophotonic and nonmagnetic photonic crystals. The state is spectrally located inside the photonic band gaps of each of the photonic crystals comprising this magnetophotonic structure. This state is associated with a sharp transmission peak through the sample and is responsible for the substantial enhancement of the Faraday rotation for the corresponding wavelength. The experimental results are in excellent agreement with the theoretical predictions.  相似文献   

15.
黄志精  白婧  唐国宁 《计算物理》2020,37(5):612-622
构造一个具有单向耦合的二维神经元网络,引入信息传输熵来描述定向信息传输,采用Hindmarsh-Rose神经元模型研究网络中螺旋波等有序波自发产生的机制.数值模拟表明:适当选取耦合的强度和单向耦合的距离,网络可自发出现螺旋波、行波、靶波和平面波.各种有序波的产生与网络中出现信息间歇定向传输有关,网络出现单或多螺旋波时发生熵共振现象.噪声、抑制性耦合和排斥性耦合诱发螺旋波时网络中也存在信息间歇定向传输.首次发现自维持长平面波,其存在是由于网络存在持续的强信息定向传输.  相似文献   

16.
Sukhorukova  O. S.  Tarasenko  A. S.  Tarasenko  S. V.  Shavrov  V. G. 《JETP Letters》2020,112(7):420-427
JETP Letters - At the resonant passage of a plane elastic shear wave through an acoustically continuous heterostructure consisting of magnetic and nonmagnetic layers in a symmetric nonmagnetic...  相似文献   

17.
Han T  Qiu CW  Tang X 《Optics letters》2011,36(2):181-183
We propose a method for adaptive waveguide bends using homogeneous, nonmagnetic, and isotropic materials, which simplifies the parameters of the bends to the utmost extent. The proposed bend has an adaptive and compact shape because of all the flat boundaries. The nonmagnetic property is realized by selecting OB'/OC = 0.5. Only two nonmagnetic isotropic dielectrics are needed throughout, and the transmission is not sensitive to nonmagnetic isotropic dielectrics. Results validate and illustrate these functionalities, which make the bend much easier to fabricate and apply, owing to its simple parameters, compact shape, and versatility in connecting different waveguides.  相似文献   

18.
孟令辉  任洪波  刘建晓 《物理学报》2018,67(17):174101-174101
通过解析方法研究了高温等离子体的太赫兹波传输特性.研究发现,高温等离子体对太赫兹波高频频段透过率较高,表现为通带;对低频频段透过率较低,表现为阻带.这与冷等离子体中电磁波的传输特性是一致的.但其透射率还受到温度与磁场的影响,当改变高温等离子体的电子温度与磁场时,在阻带内会产生一尖锐的透射峰.这种现象在冷等离子体模型中从来没有出现过.本文主要对电子温度和外加磁场两个影响因素进行讨论.研究发现,禁带内出现的透射峰频率受磁场影响,而峰值幅度受温度影响.计算得到了不同外加磁场条件下产生高透过率(透射率约为1)时的电子温度.基于该结果进一步研究了透射峰出现的规律,并通过曲线拟合的方法得到了透射峰频率所遵循的计算公式.数值结果表明透射峰频率与外磁场之间为正比例函数关系,而峰值电子温度取值与外磁场的关系表现为指数规律.最后对拟合得到的方程采用时域有限差分法进行了验证,数值结果与解析解符合较好,证明了该研究的正确性.  相似文献   

19.
This paper is concerned with the transmission time of an incident Gaussian wave packet through a symmetric rectangular barrier. Following Hartman (J. Appl. Phys. 33, 3427 (1962)), the transmission time is usually taken as the difference between the time at which the peak of the transmitted packet leaves the barrier of thickness and the time at which the peak of the incident Gaussian wave packet arrives at the barrier. This yields a corresponding transmission velocity which appears under certain conditions as a supervelocity, i.e. becomes larger than the corresponding propagation velocity in free space which is the group velocity for electrons or the velocity of light for photons, respectively. By analysing the propagation of a broadband wave packet (which leads in free space to an extremely concentrated wave packet at a certain time) we obtain the pulse response function of the barrier and show that the insertion of the barrier is physically unable to produce a supervelocity. Therefore, the peak of an incident Gaussian wave packet and the peak of the transmitted wave packet are in no causal relationship. The shape of the transmitted wave packet is produced from the incident wave by convolution with the pulse response of the barrier. This yields a distortion of the shape of the wave packet which includes also the observed negative time shift of the peak. We demonstrate further that the phenomenon of Hartman's supervelocities is not restricted to barriers with their exponentially decaying fields but occurs for instance also in transmission lines with an inserted LCR circuit. Received 7 January 1999 and Received in final form 22 April 1999  相似文献   

20.
We study the textures of generalized "charge densities" (scalar objects invariant under time reversal), in the vicinity of nonmagnetic impurities in square-lattice quantum antiferromagnets, by order parameter field theories. Our central finding is the structure of the vortex in the generalized density wave order parameter centered at the nonmagnetic impurity. Using exact numerical data from quantum Monte Carlo simulations on an antiferromagnetic spin model, we are able to verify the results of our field theoretic study. We extend our phenomenological approach to the period-4 bond-centered density wave found in the underdoped cuprates.  相似文献   

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