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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 78 毫秒
1.
从Maxwell方程出发,采用类似于量子力学Kronig-Penney模型求解周期势的方法,结合双水电极介质阻挡放电的实验结果,研究了电子密度ne对一维等离子体光子晶体禁带特性的影响。研究发现:电子密度对等离子体光子晶体光子禁带的位置和宽度均有重要的影响;等离子体光子晶体的禁带宽度随电子密度的增加而增大,增长速率为电子密度的函数;等离子体光子晶体的截止频率、光子禁带边缘频率随电子密度的增大而增大。给出了当等离子体光子晶体具有显著禁带宽度时的电子密度的理论临界值。  相似文献   

2.
提出了一种基于圆环杆与平板连杆的二维正方晶格光子晶体结构,讨论了绝对禁带的计算过程和各参数对绝对禁带宽度的影响.通过平面波展开法结合逐次逼近方法发现其最大绝对禁带相对值达到19.026%,比采用圆柱杆和平板连杆结构的二维正方晶格光子晶体以及采用圆环杆但无连杆的二维正方晶格光子晶体的最大绝对禁带相对值分别提高10.181%和712.035 9%;圆环杆的外径、圆环的相对厚度以及连杆的宽度都存在一个最佳值,且连杆宽度对绝对禁带相对值的影响比较敏感.  相似文献   

3.
介质柱型二维Triangular格子光子晶体的禁带特性   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
采用平面波展开法数值计算了空气背景中由圆形、正六边形和正方形介质柱构造的二维三角晶格光子晶体禁带结构,并研究了介质方柱旋转角度、介质折射率和填充比对完全光子禁带宽度的影响.结果表明,在低频区,介质方柱旋转17°时,出现最大完全光子禁带,且最大禁带宽度随介质折射率的变化较为稳定.在高频区,介质方柱旋转30°时,完全光子禁带宽度最大;且介质材料折射率n=2.2时即出现完全光子禁带,n=2.6时,完全光子禁带达到最大.  相似文献   

4.
采用平面波展开法分别模拟了空气背景下由介质圆柱和方柱构造的二维Archimedes(4,82)复式晶格光子晶体的能带结构,讨论了介质柱形状、折射率、填充比和旋转对称性等因素对完全光子禁带的影响.研究发现,当折射率在2.60到5.40之间时,介质圆柱和方柱构造的二维Archimedes(4,82)复式晶格光子晶体都出现了完全光子禁带.随着折射率的增大,最大完全禁带宽度并非随之增大而是存在峰值,介质圆柱型晶格在折射率为2.80时出现峰值;介质方柱型晶格在折射率为2.80和4.40两处出现峰值,且旋转介质方柱能够明显增大禁带宽度,同时存在最佳旋转角度.分析结果表明,在最大完全禁带处,折射率、填充比以及旋转角度等因素的变化对禁带特性的影响很小.  相似文献   

5.
紫外区全角度光子晶体反射镜   总被引:3,自引:3,他引:0  
李明宇  顾培夫  厉以宇  严晖 《光学学报》2005,25(11):554-1557
根据角域叠加原理,在石英玻璃基板上用全介质膜系实现了紫外区域全角度一维光子晶体反射镜的设计。采用两个不存在全角度反射带的一维光子晶体在角域上叠加,通过传输矩阵方法,从理论上计算合成光子存在全角度禁带,禁带波长范围328.95~352.11nm,相对带宽为6.80%。实验上采用HfO2和SiO2两种薄膜材料,用电子束蒸发的方法在石英玻璃基板上制备合成光子晶体。若透射率在1%以下为光子晶体禁带,则禁带波长范围从331.2~350.4nm,相对带宽5.63%。从而证明了角域叠加设计的正确性。  相似文献   

6.
光子与电子相比有更高的传输速度,且能量损耗小,以光子代替电子作为信息的载体是长期以来人们的一个梦想,光子禁带材料的出现,使人们操纵和控制光子的梦想成为可能.本文概述了光子禁带材料——光子晶体的基本概念、理论基础,并阐述了由其特有性质所带来的应用.  相似文献   

7.
含有多缺陷的一维光子晶体的完全透射及应用   总被引:7,自引:0,他引:7  
计算了具有多缺陷且相对中间缺陷具有镜像对称结构的一维光子晶体的透射谱。在光子晶体的禁带中得到了多个完全透射峰且对称性地分布于禁带中心频率两侧。缺陷相距较近时,禁带中心不存在透射峰。所有透射峰都敏感地依赖于中间缺陷的折射率。  相似文献   

8.
一维光子晶体的光学传输特性分析   总被引:34,自引:12,他引:22  
段晓峰  牛燕雄  张雏  张存善 《光子学报》2003,32(9):1086-1089
采用等效F-P腔方法对一维光子晶体进行研究,计算并讨论不同周期数的一维光子晶体对光学传输特性的影响.计算结果表明,一维光子晶体具有光子禁带,表现为对光的高反射率;掺杂的一维光子晶体的光子禁带中央将出现频宽极窄的缺陷态,即光子局域,与复折射率和晶体周期数有密切的关系.所得结果与实验分析一致,证明了方法的有效性和实用性,并为光子晶体的设计提供依据.  相似文献   

9.
遗传算法优化设计三角晶格光子晶体   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
龚春娟  胡雄伟 《物理学报》2007,56(2):927-932
将遗传算法应用于三角晶格光子晶体的禁带设计过程. 考虑到可制备性,算法以第五能级下最大绝对禁带为优化目标,采用粗粒度像素表示原胞结构. 通过引入傅里叶变换数据备份机制以提高禁带计算速度和算法效率,从而快速搜索到了具有较大绝对禁带的“介质空气柱”散射体形状的三角晶格光子晶体,其最大绝对禁带的相对宽度值(绝对禁带宽度和中心高度的比值)为23.8%. 关键词: 二维光子晶体 三角晶格 光子带隙 遗传算法  相似文献   

10.
一维光子晶体与光学多层介质膜   总被引:8,自引:3,他引:5  
陈慰宗  申影  刘军  卜涛 《光子学报》2001,30(9):1081-1084
本文阐述了一维光子晶体和光子禁带的概念,对比了一维光子晶体与光学多层介质膜在结构和特性方面的联系和差别,运用薄膜光学的理论和方法讨论了多层介质膜的高反射带与光子禁带和膜系结构参量的关系.  相似文献   

11.
We theoretically investigated the symmetry properties of the modes in two-dimensional square lattice photonic crystals in order to study phenomena that would enable new frontiers in the applications of photonic crystals. Using group theory, symmetry analysis of the photonic crystals bands has been done. Particular attention was given to the search for the uncoupled B modes that cannot be excited by the external plane wave because they are symmetry forbidden. The existence of the uncoupled modes enabled to define new physics phenomena: uncoupled photonic band gaps. For the frequency ranges inside the uncoupled photonic band gaps, zero transmission is obtained. Therefore, there are two different types of photonic gaps in the photonic crystals: photonic band gaps and uncoupled photonic band gaps. The appearance of uncoupled photonic band gaps in photonic crystals could at least improve the application of the existing photonic materials and structures or even enable the usage of new ones for devices like waveguides, filters, and lasers.  相似文献   

12.
A metallodielectric photonic crystal with photonic band gaps in near infrared regime has been constructed using layer-by-layer stacking of two-dimensional micro-size metal-coated dielectric spheres array. In transmission spectra two photonic band gaps are observed at 1.38 μm and 2.46 μm, which are in agreement with theoretical calculations. Experimental results show that the photonic band gaps can be realized with about ten layers. The structure with metallic microspheres provides us a novel way for fabrication of near infrared metallic photonic crystals.  相似文献   

13.
采用有限元法,计算了二维三角晶格椭圆形格点空气孔型光子晶体的TE、TM模式的带隙结构。通过对椭圆形空气孔格点的大小、方向进行改变,研究了填充比、格点方向对带隙的影响。计算结果表明,在空气孔型光子晶体中TE模式更容易形成带隙;不同填充比情况下,格点方向对TE模式和TM模的带隙变化都具有不同影响;不论格点方向如何变化,均未出现完全带隙。  相似文献   

14.
杨柳  郜中星  薛冰  张勇刚  蔡永茂 《物理学报》2018,67(23):234204-234204
光子带隙是指某一频率范围的波不能在周期变化的空间介质中传播,即这种结构本身存在“禁带”,并已成功地应用于滤波器、放大器和混频器等器件的设计中.此前,许多专家都致力于提高带隙的反射率,但其只能逐渐接近1.本文在囚禁于一维光晶格中的冷原子介质中实现两个可调光子带隙,并通过选择两基态为精细结构的三能级∧型原子系统,考虑自发辐射相干效应来探究这两个带隙的反射率.适当调节参数,探测场出现增益,从而获得较高反射率的带隙结构,甚至可以超过1.此外,两个带隙反射率还可以通过调节偶极矩之间的夹角以及非相干驱动场强度等参数来操控.  相似文献   

15.
一种发光二极管模型中无序光子晶体对光输出影响的研究   总被引:10,自引:3,他引:7  
摘要利用Order-N算法及超晶格技术讨论了位置无序及尺寸无序对石墨点阵柱状光子晶体光子带隙的影响.计算结果表明,对于电场偏振模,光子带隙对尺寸无序更加敏感.在此基础上,利用三维时域有限差分方法进一步讨论了无序光子晶体对石墨点阵柱状中心柱光子晶体GaN发光二极管模型光输出效率的影响.计算结果表明,无序对这种光子晶体发光二极管模型光输出效率的影响较小,且这种影响也是随机的.  相似文献   

16.
The band structure of a two-dimensional superconducting photonic crystal is studied. The temperature dependence of the photonic band structure in a wide temperature region below the superconducting transition is analyzed. It is found that the photonic crystal has two full band gaps and two incomplete band gaps, which are shifted to the high frequency region with decreasing temperature.  相似文献   

17.
The tunable two-dimensional photonic crystals band gap, absolute photonic band gap and semi-Dirac point are beneficial to designing the novel optical devices. In this paper, tunable photonic band gaps structure was realized by a new type two-dimensional function photonic crystals, which dielectric constants of medium columns are functions of space coordinates. However for the two-dimensional conventional photonic crystals the dielectric constant does not change with space coordinates. As the parameter adjustment, we found that the photonic band gaps structures are dielectric constant function coefficient, medium columns radius, dielectric constant function form period number and pump light intensity dependent, namely, the photonic band gaps position and width can be tuned. we also obtained absolute photonic band gaps and semi-Dirac point in the photonic band gaps structures of two-dimensional function photonic crystals. These results provide an important theoretical foundation for design novel optical devices.  相似文献   

18.
Qiaofen Zhu  Dayong Wang 《Optik》2011,122(4):330-332
The photonic band gaps in one-dimensional photonic crystals (PCs) are theoretically investigated. A new method to broaden the photonic band gaps is introduced. Based on the similar method, a kind of photonic crystals is constructed to generate photonic band gaps with proportioned central frequencies. This technology can be used for designing nonlinear PCs for harmonic generation.  相似文献   

19.
The band structure of three-dimensional cubic approximants of a photonic quasicrystal has been determined by numerical calculation. The approximants of different orders appear to have large, almost isotropic, band gaps in a wide range of relative permittivity values. The existence of the complete band gap in the photonic quasicrystal with the six-dimensional bcc lattice is shown.  相似文献   

20.
THz波段光子晶体带隙影响因素研究   总被引:2,自引:1,他引:1       下载免费PDF全文
应用平面波展开法和时域有限差分法分析计算了二维方形光子晶体在太赫兹波段的带隙特征,并着重研究了影响太赫兹波段二维方形光子晶体带隙的因素。通过改变光子晶体的介电常数和截面半径得出了光子晶体带隙随这两种因素的变化规律,进而研究了太赫兹波段损耗较小的塑料和高阻硅两种材料构成的光子晶体带隙及光子晶体波导的传输特性。  相似文献   

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