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相似文献
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1.
一维光子晶体的折射谱线特性分析   总被引:1,自引:1,他引:0  
利用光子晶体的完全色散关系,研究了一维光子晶体中折射角与入射角之间的关系.结果表明,对于一维光子晶体,在第一能带内,存在反常折射现象.当频率越接近能带边缘,且入射角越接近敏感区时,折射角对入射角和频率的变化越敏感.而且,敏感区随频率的增大具有向小角度移动的趋势.  相似文献   

2.
李岩 《计算物理》2020,37(3):371-378
利用转移矩阵方法给出Fibonacci序列一维光子晶体能带,等频率表面的解析公式,同时给出物理量,如等效相折射率、群速度、波矢量的解析式.利用解析公式以及时域有限差分方法对一维光子晶体的色散关系进行对比研究.结果表明:在强调制一维光子晶体色散关系的计算中,数值方法与解析方法得到的结果总体趋势保持一致.但在弱调制一维光子晶体中,等频率表面的数值结果出现了颠覆性的错误.因而,对于弱调制光子晶体色散关系的数值结果,必须通过解析计算或数值模拟计算等方法进行验证.  相似文献   

3.
对波包的任意傅里叶分量进行坐标变换后,利用转移矩阵法推导出波包斜入射情形下一维光子晶体的色散关系表达式,利用色散关系曲线分析得出波包斜入射的第一带隙结构,与以往平面波的第一带隙结构不同,波包的带隙宽度小于平面波的带隙宽度,并且在位置上前者带隙包含在后者内部.比较了一维光子晶体分别在波包入射与平面波入射情形下带隙位置和宽度,分析了波包中心入射角的变化以及波包的角分布范围的变化对带隙结构的影响,得到了一维光子晶体对波包斜入射的带隙结构的基本特征,确定了计算波包带隙能够近似当作平面波处理的条件.研究表明,波包的带隙结构受入射角大小和波包角分布范围的影响.入射角越小,波包入射的带隙结构越接近平面波;波包的角分布范围越小,光子晶体对波包的带隙宽度和位置越接近平面波.  相似文献   

4.
对波包的任意傅里叶分量进行坐标变换后,利用转移矩阵法推导出波包斜入射情形下一维光子晶体的色散关系表达式,利用色散关系曲线分析得出波包斜入射的第一带隙结构,与以往平面波的第一带隙结构不同,波包的带隙宽度小于平面波的带隙宽度,并且在位置上前者带隙包含在后者内部.比较了一维光子晶体分别在波包入射与平面波入射情形下带隙位置和宽度,分析了波包中心入射角的变化以及波包的角分布范围的变化对带隙结构的影响,得到了一维光子晶体对波包斜入射的带隙结构的基本特征,确定了计算波包带隙能够近似当作平面波处理的条件.研究表明,波包的带隙结构受入射角大小和波包角分布范围的影响.入射角越小,波包入射的带隙结构越接近平面波;波包的角分布范围越小,光子晶体对波包的带隙宽度和位置越接近平面波.  相似文献   

5.
利用介质材料的色散关系和特征矩阵法研究了一维光子晶体中TE波和TM波的全反射隧穿效应随色散的变化特征.TE波和TM波全反射隧穿导带的频率中心随色散强度的增加而降低,频率宽度随色散强度的增加而增大.TE波和TM波的全反射隧穿导带的频率中心随入射角的增加而升高,频率宽度随入射角的增加而减小.这些研究结果拓宽了对一维光子晶体中TE波和TM波波全反射隧穿效应的认识.  相似文献   

6.
结合波状结构二维(2D)光子晶体(PC)与入射介质两者的等频面结构分析了PC内部的负折射现象,采用时域有限差分(FDTD)方法模拟了高斯光束在波状结构2DPC内的负折射,分别得到了折射角/入射角以及折射角/入射波长之间的关系曲线,当入射角为45°,入射波段在1485—1530nm区域时,波状结构2DPC的负折射角与入射波长近似呈线性变化关系,并带有明显的PC超棱镜效应,采用端面投影方法对波状结构2DPC的入射端面和出射端面进行处理,改善了负折射时的透过率. 关键词: 光子晶体 负折射 等频面  相似文献   

7.
含负折射率材料的一维光子晶体的光学传输特性   总被引:12,自引:2,他引:10  
尹承平  刘念华 《发光学报》2005,26(2):173-177
采用光学传输矩阵方法,模拟研究了由正折射率材料和负折射率材料交替组成的一维光子晶体的光学传输特性.计算了这种含负折射率材料的一维光子晶体的透射谱和色散关系.结果表明,在正入射时,含负折射率材料的光子晶体的带隙要比传统的光子晶体要大得多,并具有狭窄的透射带,从光学薄膜理论的色散关系出发解释了形成上述现象的原因.讨论了在不同的偏振模式下,光以中心波长入射时,反射率随着入射角度的变化关系.发现含负折射率材料的一维光子晶体具有更好的角度特性,可以用来实现对中心波长的全方位反射.  相似文献   

8.
采用光学传输矩阵方法,研究了外磁场作用下一维光子晶体的光传输特性.在外磁场作用下,介质介电函数在回旋频率ω.附近受到强烈的调制,使组分材料的色散关系发生明显改变,导致光子晶体的能带发生变化,透射谱出现复杂结构.在光子带隙中出现窄通带,窄带中的光是局域的.这表明,在不改变光子晶体组分材料的条件下,可以通过改变外磁场的大小,调制光子晶体的能带及其光传输性质.  相似文献   

9.
黄永清  刘念华 《光子学报》2007,36(7):1211-1214
讨论了一维负折射光子晶体对光脉冲传播的影响.通过对光脉冲的透射场强的数值计算发现,频谱处于一维负折射率材料光子晶体禁带中的短脉冲通过光子晶体后基本保持形状不变,而对同样的短脉冲通过传统的一维光子晶体的透射脉冲则出现严重畸变.当考虑负折射率材料的色散时,讨论了位相时间随光脉冲载波频率的变化情况.  相似文献   

10.
正负折射率材料组成的一维光子晶体的能带及电场   总被引:5,自引:0,他引:5       下载免费PDF全文
王同标  刘念华 《物理学报》2007,56(10):5878-5882
计算了由正负折射率材料交替排列组成的一维光子晶体的能带及电场,发现其能带不同于由普通正折射率材料组成的光子晶体的能带.当选择合适的参数时,由正负折射率材料组成的光子晶体的TE模或TM模有完全光子带隙出现,这在普通光子晶体中不出现.导带中的电场波函数与普通光子晶体相比具有很强的局域性.对于负折射率材料层为色散介质的情况,计算了在不同的具有正负折射率区域能带.  相似文献   

11.
电磁辐射作用于计算机主板的模拟及效应评估   总被引:9,自引:6,他引:3       下载免费PDF全文
 提出了一种电磁辐射(EMR)效应评估的方法:通过区域分解并且引入子域敏感因子,采用电场强度的加权平均作为EMR效应评估的参考指标。以一款普通计算机主板作为研究对象,使用时域有限差分法(FDTD)进行模拟计算,得到了EMR作用下计算机主板耦合的电磁场分布。基于该效应评估方法,比较了3~12 GHz 的平面电磁波在0°~90°入射时对计算机主板的效应。数值模拟结果表明:随着平面电磁波入射角度的增加,EMR对计算机主板的影响趋于减弱;EMR频率的变化对效应没有显著影响。当EMR入射角度为40°时,最高主板表面耦合的电场强度达到最大值;0°入射时,主板上平均电场强度达到最大值;随着入射EMR频率的升高,主板表面的最大电场强度趋于减弱。  相似文献   

12.
李秀坤  孟祥夏  夏峙 《物理学报》2015,64(6):64302-064302
水下目标散射回波在时域、频域混叠在一起, 而且受声波入射角度的影响严重, 在不同的入射角度下表现出很大的差异, 需要建立全方位入射角度下回波分量的理论分析模型. 本文推导了目标几何声散射分量在分数阶傅里叶变换域中随入射角度变化的解析表达式; 确定了目标几何声散射回波分量在最佳分数阶傅里叶变换域中的全方位模型, 从理论上证明了目标回波的几何特征形式; 给出了离散分数阶傅里叶变换对声散射分量的分辨能力和计算精度与发射信号带宽和观测时间之间的关系. 实验数据处理表明, 建立的分数阶傅里叶变换域的全方位模型与目标几何特征是一致的, 对未知入射角度下的目标识别提供了理论依据.  相似文献   

13.
《Current Applied Physics》2020,20(8):961-966
In this paper, a plasma photonic crystal (PPC) for infrared radiation modulation which is composed of indium tin oxide (ITO) and plasma is proposed. The performance of plasma photonic crystal in near infrared radiation modulation is researched by transfer matrix method (TMM). The simulation results show that the near infrared radiation pass band can be adjusted by the changing of plasma frequency of plasma. The reflection to near infrared radiation by plasma photonic crystal increases with plasma frequency and that of absorption decreases. In addition, the modulation performance of the plasma photonic crystal at different incidence wave angles is also studied. The results show that the incident wave angles have little effect on the transmission of plasma photonic crystal in near infrared band. The reflection of the plasma photonic crystal to near infrared radiation decreases with increasing of the incident wave angle, but that of the absorption increases with the incident wave angle. Therefore, the proposed plasma photonic crystal has a potential application in tunable near infrared filter devices.  相似文献   

14.
The reflection of elastic wave from thin bed in porous media is important for oil and gas reservoir seismic exploration.The equations for calculating frequency-dependent reflection amplitude versus incident angle(FDAVA) from thin bed in porous media are obtained based on porous media theory. Some conclusions are obtained from numerical analysis, specifically, slow compression wave may be ignored when considering boundary conditions in most situations; the dispersion of reflection from thin bed is much higher than that from thick layer and is periodic in frequency domain, which is affected by the thickness of thin bed, velocity, and incident angle; the reflection amplitude envelope in frequency domain decays exponentially, which is affected by the thickness of thin bed, attenuation, and incident angle; the reflection amplitude increases with thickness of thin bed increasing, and then it decreases when the thickness reaches to a quarter of wavelength.  相似文献   

15.
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   

16.
采用时域有限差分法,并结合导体边缘奇异性处理技术,在不降低计算效率的情况下,保证了计算精度,得到了高功率电磁脉冲辐照下X波段4单元微带天线阵的响应。计算结果表明:馈电点最大响应电压峰值由天线阵各阵元接收的入射脉冲在馈电点叠加引起,且天线阵中主要存在与馈电点激励天线阵不同模式的波。响应电压峰值随着入射脉冲波矢量与正z轴夹角的减小而增大,随着入射脉冲波矢量xOy平面投影与正x轴夹角的增大而增大,频谱随着上述两个夹角的增大均向低频转移。  相似文献   

17.
Closely packed dense frequency selective surface   总被引:1,自引:0,他引:1  
In order to realize wideband filtering properties of frequency selective surface (FSS), FSS of closely packed elements is presented. The Y loop elements are chosen as the graphics elements. Based on the spectral domain method, the frequency response is analyzed for different incident angles and polarizations. The result of the numerical analysis shows that the dense FSS has wide passband with better independence of angle and polarization.  相似文献   

18.
利用电化学沉积在重离子径迹模版中制备出了不同直径的一维钯纳米线。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线衍射等多多种手段对制得的钯纳米线进行了形貌和结构表征。利用紫外可见光谱仪分析了钯纳米线的光学响应,发现钯纳米线存在表面等离子体共振现象。随着纳米线直径和长度的增加,其表面等离子体共振峰位发生红移;通过改变光谱测试中激发光的入射角度,其表面等离激元共振模式会随着角度的增大而变多,这可能是在横向振动模式的基础上激发了沿纳米线长度方向振动的纵向模式。与此同时,基于时域有限差分法对钯纳米线的表面等离子体共振特性进行数值模拟,结果与实验符合较好。Palladium nanowires with varied diameters were fabricated using ion-track templates coupled with electrochemical deposition. The morphology and crystallographic structure were characterized with Scanning Electron Microscopy, Transmission Electron Microscopy, X-ray diffraction (XRD). The plasmonic responses of the as-prepared nanowires were investigated by UV-Vis-NIR spectroscopy and the simulations based on the finite-difference time-domain algorithm. The results demonstrate that the surface plasmon resonances of Pd nanowire are sensitive to the wire geometry, but also influenced by the incidence angle of light. The frequency of the transverse dipolar plasmon resonance of nanowire arrays shifts within a wide range from visible to near infrared. With increasing of wires' diameter or length, the resonance peak shifts to the red. With increasing of incident angle, a new peak appears, which is possibly assigned to the excitation of the longitudinal resonance. In addition, numerical simulations disclose that propagating surface plasmon polaritons can be excited on the palladium nanowires and the wavelength of the resonance peak is in good agreement with the experimental results.  相似文献   

19.
We theoretically investigate the intra-band transitions in Mobius molecules.Due to the weak magnetic response,the relative permittivity is significantly modified by the presence of the medium while the relative permeability is not.We show that there is hyperbolic dispersion relation induced by the intra-band transitions because one of the eigen-values of permittivity possesses a different sign from the other two,while all three eigen-values of permeability are positive.We further demonstrate that the bandwidth of negative refraction is 0.165 eV for the H-polarized incident light,which is broader than the ones for inter-band transitions by 3 orders of magnitude.Moreover,the frequency domain has been shifted from ultra-violet to visible domain.Although there is negative refraction for the E-polarized incident light,the bandwidth is much narrower and depends on the incident angle.  相似文献   

20.
A detailed study on the lateral displacements of a transverse magnetic (TM) wave transmitted and reflected from a symmetric gyrotropic slab is presented. We give the analytic formulas for the transmission coefficient and the reflection coefficient, as well as the corresponding lateral displacements. It is found that due to the external magnetic field the displacement of a transmitted beam is different from that of reflected one, even for a lossless symmetric configuration. Furthermore, within the chosen frequency band, when the incident angle is near the Brewster angle, the shift of a reflected wave can be large with nonzero reflectance, and can be positive or negative depending on the direction of the applied magnetic field and the incident wave.  相似文献   

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