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相似文献
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1.
含具有双增益线原子的光子晶体中的光传播   总被引:1,自引:1,他引:0  
讨论了缺陷层包含具有双增益线的原子的一维光子晶体中的色散效应及透射谱,双增益线间出现了反常色散区,由于入射光与双增益线的相互作用使得光子带隙中出现了两个透射率远大于1的透射峰;透射峰随着缺陷位置和体系结构参数的变化而产生变化;左透射峰和右透射峰很窄的频率范围内分别出现了斜率极大的反常色散和正常色散,产生了负的群速度和极慢光速的光传播行为。  相似文献   

2.
含色散与非线性媒质的光子晶体的简正耦合模   总被引:7,自引:3,他引:4  
江海涛  刘念华 《光学学报》2002,22(11):400-1403
利用传输矩阵方法及对色散媒质采用洛伦兹振子模型,研究了一维含色散媒质的光子晶体的简正耦合模,并计算了该结构的复有效折射率。在光学双稳态中,与仅含非线性媒质的光子晶体相比,得到了低得多的阈值入射光强。  相似文献   

3.
于天宝  刘念华 《物理学报》2004,53(9):3049-3053
研究了光脉冲通过含有色散和增益型缺陷的一维光子晶体的传播行为.缺陷的色散与增益性质用Lorentz振子模型描述.随着振子强度的变化,脉冲峰的传播呈现极慢光速和超光速的传播行为,但能量速度小于真空中的光速c.脉冲峰的超前与落后是各Fourier分量在介质中获得了不同的相移和幅度改变后重新相干叠加的结果. 关键词: 光子晶体 缺陷 光脉冲传播 能量速度  相似文献   

4.
一维对称光子晶体的简正耦合模   总被引:3,自引:3,他引:0       下载免费PDF全文
对一维对称光子晶体中的色散介质采用洛仑兹振子模型,通过考虑色散介质层两侧的边界条件,得到了表征色散介质层的转移矩阵.对线性层及色散δ层均采用传输矩阵的方法,研究了一维含色散介质的光子晶体微腔中的简正耦合模.由于光与色散介质的相互作用,纵腔模将分裂成简正耦合模.通过改变色散介质的相关参数,详细研究了简正耦合模频率的移动、均匀展宽效应和失谐效应.发现两个简正的耦合模的频率间距主要依赖于振子的耦合强度,与约化的振子的HWHM线宽无关.失谐效应则会使其中的一个峰降低,而另一个峰相对拉高,这一现象可以通过Fabry-Pérot腔得到很好的解释.  相似文献   

5.
等效折射率模型研究光子晶体光纤的色散特性   总被引:20,自引:4,他引:16  
应用等效折射率模型对折射率导模光子晶体光纤的群速度色散特性进行了详细的讨论。由于光子晶体光纤由单一材料(SiO2)制成,光纤的波导色散决定了总色散,因此讨论中将群速度色散分解为波导色散和材料色散,研究了波导色散与光子晶体光纤的结构参量孔距∧、相对孔径f的关系。分析表明,在f一定的情况下,光子晶体光纤的波导色散与孔距∧的关系符合麦克斯韦方程的比例性质;而在孔距∧确定的情况下,光子晶体光纤的波导色散的零点、极小值点位置与f在所讨论的波长范围内存在线性关系。最后举例说明了通过调整光子晶体光纤的结构参量,可以灵活地设计其色散特性。  相似文献   

6.
王威彬  杨华  唐平华  韩芳 《物理学报》2013,62(18):184202-184202
基于光子晶体光纤中脉冲演化遵循的非线性薛定谔方程, 用数值模拟的方法分别研究了飞秒脉冲在单零色散点和双零色散点光子晶体光纤中超连续谱的产生和色散波的孤子俘获现象. 结果表明: 与单零色散点光子晶体光纤相比, 双零色散点光子晶体光纤产生的超连续谱既包含了蓝移色散波, 又包含了红移色散波, 且当满足群速度匹配时, 孤子通过四波混频不仅能俘获蓝移色散波, 而且能俘获红移色散波, 从而产生新的俘获波频谱成分. 为了清楚地观察脉冲传输的时频特性, 通过模拟交叉相关频率分辨光学开关技术, 得到了孤子俘获色散波的演化过程. 关键词: 超连续谱 色散波 孤子俘获 光子晶体光纤  相似文献   

7.
研究了含色散介质的一维光子晶体微腔的透射谱,对色散介质采用Lorentz振子模型,腔模的频率设置在光子晶体带隙中心。发现当吸收可以忽略时,色散效应将导致在腔模附近有很高的态密度,与此相应地在透射谱中出现一个较宽的透射带。当吸收存在时透射带中心的透射峰消失,但带尾的透射峰依然存在。  相似文献   

8.
含色散介质的一维光子晶体微腔中简正耦合模的物理图像   总被引:1,自引:1,他引:0  
陈淑文  汪先明  李鸿  何弦  吴评 《发光学报》2005,26(6):699-703
对一维光子晶体中的色散介质采用洛伦兹振子模型,对线性层及色散δ层均采用传输矩阵的方法,研究了一维含色散介质的光子晶体微腔中的简正耦合模.通过改变洛伦兹振子和微腔之间的失谐频率,分析了简正耦合模频率的变化情况.在失谐频率比较大时,光与洛仑兹振子间的耦合作用较小,简正耦合模中的一个接近腔模频率,而另一个则接近洛仑兹振子的共振频率;在失谐频率比较小时,光与洛仑兹振子间的耦合作用较大,简正耦合模与未耦合的腔模频率和洛仑兹振子的共振频率之间的差别较为明显.最后通过引进该结构的复有效折射率,对含色散介质的系统,由于带隙中间的共振模被湮灭并分裂为左右两个耦合模,其复有效折射率虚部在原共振峰处跃变为一较大值,而在新生成的两个耦合模附近趋近于零,光与色散介质相互耦合而形成的腔极化激元的物理图像十分清晰.  相似文献   

9.
利用最小二乘拟合法分析了光子晶体的能带结构,定量分析了二维光子晶体的色散参量.为了考虑脉冲各频率的作用,通过引入与频率分量相关的权重因子,从而解析了群速度和平均群速度色散,进而解析出脉冲波络渐变的理论结果.通过FDTD数值模拟后,发现数值模拟结果与理论解析结果完全相吻合.本文处理光子晶体的色散参量的方法,为制作光子晶体色散器件如光子晶体色散补偿器、脉冲展宽和压缩器有一定的借鉴作用.  相似文献   

10.
利用最小二乘拟合法分析了光子晶体的能带结构,定量分析了二维光子晶体的色散参量.为了考虑脉冲各频率的作用,通过引入与频率分量相关的权重因子,从而解析了群速度和平均群速度色散,进而解析出脉冲波络渐变的理论结果.通过FDTD数值模拟后,发现数值模拟结果与理论解析结果完全相吻合.本文处理光子晶体的色散参量的方法,为制作光子晶体色散器件如光子晶体色散补偿器、脉冲展宽和压缩器有一定的借鉴作用.  相似文献   

11.
电子学领域的群速超光速实验   总被引:2,自引:0,他引:2  
研究了电信号在阻抗周期失配的光子晶体结构中的群速超光速传播问题,构建了一种具有周期失配性的结构,此种阻抗失配引起非正常色散以及在8 MHz附近出现禁带.正弦调幅信号和窄脉冲信号分别被送入两种超光速实验装置. 实验结果表明,正弦调幅信号在禁带出现群速超光速,群速最大可达到3.52倍光速,而窄脉冲信号始终以正常速度传播.  相似文献   

12.
Propagation of an electromagnetic pulse through one-dimensional photonic crystals with a three- level atomic defect layer is discussed. It is shown that the group velocity of the transmitted pulse can be controlled by the frequency detuning and the width of the defect layer. Moreover, the effects of controlling parameter such as Rabi-frequency on light propagation through one-dimensional photonic crystals are then introduced.  相似文献   

13.
光子晶体光纤具有特殊的导光机制和结构可调性,可以产生奇异的色散特性及高非线性,为非线性光纤光学领域的研究提供了新的条件。受多种非线性光学效应的共同作用,在不同泵浦光脉冲参数条件下,不同结构参数及传输特性的光子晶体光纤能产生丰富的非线性光谱。利用分步傅里叶方法求解非线性薛定谔方程,模拟飞秒激光脉冲在光子晶体光纤中的传输过程,获得输出光谱与入射光脉冲参数(泵浦光峰值功率P、泵浦光波长λ、光脉冲形状、光脉冲宽度T_(FWHM))、光纤结构参数(孔间距Λ、空气填充比d/Λ、光纤长度z)、传输特性(色散、非线性系数)的关系,分析拉曼孤子、色散波、自相位调制等非线性效应产生的光谱特性。利用光子晶体光纤包层节区进行非线性光学实验研究,获得了孤子波和色散波的宽带光谱输出。理论分析与实验测量的光谱中都包括了波长0.5μm附近可见光波段的蓝移色散波、0.82μm波段的剩余泵浦光、1.1μm波段的孤子波、2μm附近的红移宽带色散波。理论分析与实验测量结果一致,阐明光子晶体光纤中非线性光谱产生的物理原理,实现了对宽带光谱的可控输出,为高非线性光子晶体光纤的结构设计、制备及非线性光谱的应用研究奠定基础。  相似文献   

14.
Anomalous infrared monochromatic transmission through superconducting cylinders embedded in a dielectric and dielectric cylinders embedded in a superconductor is found. The transmitted frequency corresponds to the localized photonic mode in the forbidden photonic band. This localized mode appears when the symmetry of the photonic crystal is broken by a defect. This defect can be formed when supercon-ducting cylinder is removed from the node of the ideal two-dimensional lattice of superconducting cylinders in dielectric medium or one dielectric cylinder placed out of the node of the lattice of the dielectric cylinders in superconducting medium. The corresponding frequency was calculated for the YBa2Cu3O7 − δ supercon-ducting cylinders in vacuum.  相似文献   

15.
In this paper, we present a theoretical calculation of a highly nonlinear germanium (Ge) doped photonic crystal fiber with all-normal group velocity dispersion to design a supercontinuum (SC) light source at 1.55 μm. By doping 3% higher refractive index Ge inside the host silica, the nonlinear coefficient is increased to a value as large as 60.5 W?1 km?1 at 1.55 μm. A 10 dB bandwidth of a 120 nm SC spectrum for a 2.5 ps input optical pulse and a 10 dB bandwidth of a 190 nm SC spectrum for a 1.0 ps input optical pulse have been found using the same fiber length of 200m and input optical power of 18 W. The coherent lengths of the generated SC light sources are found to be 8.8 μm for a 2.5 ps input optical pulse and 5.6 μm for a 1.0 ps input optical pulse. Therefore, the highest longitudinal resolution at 1.55 μm is found to be about 4.0 μm for biological tissues.  相似文献   

16.
17.
We investigate the propagation of electric signal along a spatially periodic impedance mismatched transmission line group. Anomalous dispersion is caused by the periodically mismatched impedance structure and a forbidden band appears near 8 MHz in transmission. The group velocity of the amplitude-modulated signal is augmented up to infinity, even -3.89c (c the speed of light in vacuum) in the forbidden region with the amplitude of the modulated signal increasing. When the carrier sinusoid signal is modulated in amplitude by the modulating sinusoid signal, of which the peak is superimposed with a narrow pulse at fivefold frequency, the superluminal group velocity also occurs. The experiment failed to show whether the propagation velocity of narrow pulse exceeds c or not.  相似文献   

18.
The group-delay characteristics of the light transmitting in a coupled defect waveguide (CDW) in a one-dimensional (1D) photonic crystal were experimentally investigated. Because of its simplicity, a 1D structure is suitable for scientific research as well as device application. The transmission spectrum agrees well with the calculated result by a characteristic matrix method. Group-delay measurement using the phase-shift method revealed the characteristic dispersion features and small group velocity of the CDW. This experimental investigation suggests that such unique features of the CDW promise the possibility of various applications such as a dispersion compensator.  相似文献   

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