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相似文献
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1.
通过向折射率引导型光子晶体光纤的空气孔中填充可调的高折射率的材料可以获得带隙可调的光子带隙光纤.本文采用矢量平面波展开法与矢量有限元法对可调光子带隙光纤的泄漏损耗特性进行了理论研究.研究表明,这种可调光子带隙光纤的光子带隙效应使其泄漏损耗与填充材料的折射率有很强的依赖关系,同时给出了光子带隙光纤的泄漏损耗和群速度色散与归一化波长的关系.  相似文献   

2.
谭春华  黄旭光  殷建玲 《光子学报》2007,36(10):1813-1816
提出了一种新颖的调节液晶光子晶体光子带隙的方法.光子晶体波导通过往二维三角形光子晶体的介质柱之间填充液晶得到,光诱导液晶取向以改变液晶的折射指数从而改变光子晶体的光子带隙.数值模拟结果表明:通过外界光场控制所填充的向列相液晶的方向可以对这种二维三角形介质柱光子晶体的禁带结构进行调节.与电场调制方法相比,该光控液晶取向技术具有响应速度快、结构简单的优点.这种可调光子晶体可用于制作新颖的光敏偏光片.  相似文献   

3.
光控二维光子晶体光开关   总被引:1,自引:0,他引:1  
谭春华  黄旭光 《应用光学》2008,29(3):452-457
提出了一种调节液晶光子晶体光子带隙的方法。二维三角介质柱形光子晶体位于2块熔凝石英片之间,在介质柱之间填充各向同性排列的液晶,受偏振紫外光照射后,光诱导液晶分子定向排列,通过光诱导液晶分子取向改变液晶的折射率。数值模拟结果表明:通过外界光场控制所填充的向列相液晶分子的方向可以对这种二维三角形介质柱光子晶体的禁带结构进行调节。该可调光子晶体可控制波导中TM模和TE模的选择性传输,因而可应用于制作全光光开关。  相似文献   

4.
液晶光子晶体的负折射特性研究   总被引:3,自引:3,他引:0  
杨明玮  肖峻  李锐 《光子学报》2013,42(2):176-180
可调光子晶体由于其潜在的应用价值成为现今光子晶体研究中的一个热点.本文提出了通过光诱导液晶来调节光子晶体负折射效应的方法,采用平面波展开法、等频图分析法和推广的斯涅尔定理分析了二维液晶正方晶格光子晶体负折射的可调节性.提出了一种新型的液晶光子晶体结构, 数值模拟结果表明:通过偏振光改变液晶指向矢可以调节该液晶光子晶体的负折射.与电场调制方法相比,该光控液晶取向技术具有响应速度快、结构简单的优点.这种可调光子晶体可用于制作光控路由或者应用于全光网络.  相似文献   

5.
光子晶体光纤和波导   总被引:10,自引:0,他引:10  
刘思敏  陈晓虎  汪大云  郭儒 《物理》2001,30(11):675-680
文章简述了光子晶体光纤和光子晶体波导的类型,导光原理及制作方法等,展示了近年来它们的进展及重要的应用前景。  相似文献   

6.
等离子体光子晶体的FDTD分析   总被引:21,自引:0,他引:21       下载免费PDF全文
刘少斌  朱传喜  袁乃昌 《物理学报》2005,54(6):2804-2808
等离子体光子晶体是等离子体和介质(真空)构成的人工周期性结构.用分段线性电流密度 递归卷积时域有限差分(PLCDRC-FDTD)算法分析了等离子体光子晶体和缺陷等离子体光子 晶体.从时域的角度分析了高斯脉冲在等离子体光子晶体中的传播过程,给出了时域反射和 透射波形.然后,从频域的角度分析了等离子体光子晶体和带缺陷的等离子体光子晶体的电 磁反射系数和透射系数.计算表明,等离子体光子晶体对频率小于等离子体频率的低频电磁 波几乎完全反射,而透射的电磁波则为频率高于等离子体频率的电磁波.在高频,等离子体 光子晶体则出现类似一般光子晶体的光子带隙特性. 关键词: 等离子体 光子晶体 时域有限差分法 等离子体光子晶体  相似文献   

7.
光子晶体多通道可调谐滤波器的理论研究   总被引:4,自引:1,他引:3  
刘启能 《应用光学》2008,29(4):639-643
为了实现光子晶体的多通道滤波,对设计出的一维掺杂光子晶体进行了数值计算和理论分析。结果表明:多通道透射峰的波长与空气膜厚度呈线性变化,不同厚度的空气膜可以截到数目不同的透射峰,多通道透射峰的半高宽随光子晶体折射率n2的增加而减小。以此为基础,设计出滤波通道波长的可调范围达60nm,滤波通道半高宽的可调范围为1nm~5nm,滤波通道透射峰值大于0.98的一维光子晶体三通道可调谐滤波器。  相似文献   

8.
二维函数光子晶体   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
肖利  雷天宇  梁禺  赵敏  刘慧  张斯淇  李宏  马季  吴向尧 《物理学报》2016,65(13):134207-134207
光子晶体是由两种或两种以上不同介电常数材料所构成的周期性光学纳米结构.光子晶体结构可分为一维、二维和三维,其中二维光子晶体已成为研究的热点.可调带隙的二维光子晶体可以设计出新型的光学器件,因此,对它的研究具有重要的理论意义和应用价值.本文提出的二维新型函数光子晶体可以实现光子晶体带隙的可调性.所谓二维函数光子晶体,即组成它的介质柱的介电常数是空间坐标的函数,它不同于介电常数为常数的二维常规光子晶体.二维函数光子晶体是通过光折变非线性光学效应或电光效应使介质柱的介电常数成为空间坐标的函数.运用平面波展开法给出了TE和TM波的本征方程,由傅里叶变换得到二维函数光子晶体介电常数ε(r)的傅里叶变换ε(G),其傅里叶变换比常规二维光子晶体的复杂.计算发现当介质柱介电常数为常数时,其傅里叶变换与常规二维光子晶体的相同,因此二维常规光子晶体是二维函数光子晶体的特例.在此基础上具体研究了二维函数光子晶体TE波和TM波的带隙结构,其介质柱介电常数函数形式取为ε(r)=k·r+b,其中k,b为可调的参数.并与二维常规光子晶体TE波和TM波的带隙结构进行了比较,发现二维函数光子晶体与二维常规光子晶体TE波和TM波的带隙结构有明显的区别,二维函数光子晶体的带隙数目、位置以及宽度随参数k的变化而发生改变.从而实现了二维函数光子晶体带隙结构的可调性,为基于二维光子晶体的光学器件的设计提供了新的设计方法和重要的理论依据.  相似文献   

9.
一维磁性光子晶体的电磁场分析和数值计算   总被引:10,自引:6,他引:4  
本文探讨一维磁性光子晶体的概念和结构.提出了一种分析一维磁性光子晶体的法拉第旋转效应的电磁场方法.分析计算表明:嵌于光子晶体中的一层很薄的磁性材料将可获得比单独一层同样厚度的磁性材料大得多的法拉第旋转效应,从而从理论上验证了文献上的相关实验.同时也分析了一维磁性光子晶体用作光子晶体结构下的光隔离器等器件中的法拉第旋转器的可能.  相似文献   

10.
光子晶体的原理与应用   总被引:1,自引:0,他引:1  
光子晶体是一种在微米、亚微米等光波长量级上折射率呈现周期性变化的介质材料,它使某些频率范围内的光子态密度大大降低.甚至完全形成光子禁带.本文介绍了光子晶体的原理、制备及应用.  相似文献   

11.
用时域有限差分法研究二维光子晶体传输特性   总被引:28,自引:9,他引:19  
将时域有限差分方法用于光子晶体传输特性理论研究,分别计算了二维方型光子晶体TM模和TE模的透射率频率分布;根据光子晶体的标度不变性特征,在微波频段制作了光子晶体,并设计了实验装置;实验结果与计算结果一致表明:对于一定的入射方向,某些频率的光不能在光子晶体中传播。  相似文献   

12.
采用非磁化等离子体的分段线形电流密度卷积(Current density convolution,JEC)时域有限差分(Finite-dif-ferent time-domain,FDTD)算法研究了具有单一缺陷层的一维时变非磁化等离子体光子晶体的缺陷模特性。以高斯脉冲为激励源,通过由算法公式得到的电磁波透射系数讨论了等离子体上升时间对其缺陷模的影响。结果表明,改变等离子体的上升时间和密度可以获得不同的缺陷模。  相似文献   

13.
含特异材料一维超导光子晶体的带隙特性研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
武继江  高金霞 《物理学报》2013,62(12):124102-124102
利用传输矩阵法研究了含特异材料的一维超导光子晶体的带隙特性. 研究表明, 这类超导光子晶体同样具有由传统的电介质材料构成的超导光子晶体一样的低频带隙, 且在一定的参数下该低频带隙可以相当宽. 但在一定的结构参数下, 这类超导光子晶体同完全由传统的电介质构成的光子晶体一样不存在低频带隙. 还就超导光子晶体的偏振特性、光子晶体结构参数及环境温度的变化对光子带隙结构的影响进行了研究. 关键词: 超导光子晶体 传输矩阵法 特异材料 光子带隙  相似文献   

14.
In a real photonic crystal, there exist three modes: propagation mode, evanescence mode and surface mode. Using ideal modal, semi-infinite photonic crystals, we study their effects on the transmission spectrum of photonic crystals, respectively. Because there exists only one air–crystal interface in a semi-infinite photonic crystal, no multiple reflection occurs and no evanescent modes and backward-propagating modes exist in this structure. The effects of the evanescence modes are studied by comparing the transmission spectrum of a finite-thickness photonic crystal slab and that of a semi-infinite photonic crystal. In addition, the effects of the backward-propagating modes are investigated using a coated semi-infinite photonic crystal structure. Finally, we study the effects of the surface modes, and find that the transmission spectrum of a semi-infinite photonic crystal is strongly dependent on its termination.  相似文献   

15.
When biological photonic crystals are discussed, butterfly photonic crystals are often cited as representative; in fact, numerous diverse biological photonic crystals exist and butterfly photonic crystals have several quirks when compared with others, with the consequence that considering them typical is in many ways unhelpful. In this paper, we give an overview of biological photonic crystals and discuss their typical features, specifically with regard to their periodicities, geometries, chemical compositions, the wavelengths they reflect and their band gaps. The low refractive index contrast and low mean refractive index: a universal feature of biological photonic crystals compared with artificial ones is highlighted and attention is drawn to their comparatively complex band diagrams.  相似文献   

16.
磁化等离子体光子晶体的FDTD分析   总被引:6,自引:0,他引:6       下载免费PDF全文
磁化等离子体光子晶体是磁化等离子体和介质(真空)构成的人工周期性结构.本文用磁化等离子体的分段线形电流密度卷积(PLCDRC)时域有限差分(FDTD)算法分析了磁化等离子体光子晶体特性.分析了磁化等离子体参数对电磁带隙的影响.从时域的角度分析了高斯脉冲在磁化等离子体光子晶体中的传播过程,给出了时域反射和透射波形.从频域的角度给出了磁化等离子体光子晶体的电磁反射系数和透射系数,并对结果进行了分析. 关键词: 磁化等离子体 光子晶体 时域有限差分法  相似文献   

17.
Three-dimensional (3D) and two-dimensional (2D) photonic crystals based on III–V semiconductors are described. On the 3D photonic crystals, the development of complete photonic crystals at optical wavelengths and their applications to ultrasmall optical integrated circuits including 3D sharp bend waveguide are described. On the 2D photonic crystals, two-unique device and/or phenomena are demonstrated.  相似文献   

18.
A method of designing a photonic crystal grating slow-wave circuit in which the cylinders of the 2D photonic crystals dot on a cross-sectional plane is established by calculating the band structures of the 2D photonic crystals, and the eigenfrequency of the equivalent waveguide grating. For calculating the band structures, the eigenvalue equations of the photonic crystals in the system of photonie crystal grating slow-wave circuit are derived in a special polarization mode. Two examples are taken to show the method. The design result is validated by the scattering parameters of the same circuit. The result indicates that there exists no photonic band gap if the metal gratings do not extend into the photonic crystals; the design of the circuit without the metal gratings extending into the photonie crystals is less flexible than that with the metal gratings extending into the photonic crystals.  相似文献   

19.
钟琪  韩奎  沈晓鹏  童星  吴琼华  李明雪  吴玉喜 《物理学报》2010,59(10):7060-7065
通过等频图分析并结合时域有限差分法法模拟, 在Archimedes 32,4,3,4结构排列的二维光子晶体中同一频率下同时实现了电磁波两种偏振态的自准直. 研究发现,在该结构光子晶体中引入缺陷,当线缺陷宽度改变时, TE和TM两种偏振态光束的分束效果将会随之变化.由此通过控制缺陷宽度,分别实现了两种偏振态光束的50% ∶50%分束以及90°大角度光折弯,分束和折弯的效率都较为理想,为未来设计基于光子晶体的新型光子学器件提供了一种新的思路.  相似文献   

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