完整布拉格反射型晶体衍射特性的理论研究

利用x射线衍射动力学理论研究了完整布拉格反射型晶体衍射特性,给出晶体衍射强度分布图,并计算了完整晶体积分反射强度和衍射强度分布半高宽。结果表明:在相同的能量下,不同类型晶体的衍射强度分布不同;在相同的布拉格角条件下,不同类型晶体积分反射强度和衍射强度分布半高宽也不同;当布拉格角大于45°时,晶体的积分反射强度与衍射强度分布的半高宽随着布拉格角的增大而迅速增大。     

胆甾相液晶可见光布拉格反射实验

胆甾相液晶可见光反射行为，在某种意义上与晶体粉末样品Ｘ光衍射相似，本主要提供一个巧妙而又直观的布拉格反射实验方法，并测量胆甾相结构周期－螺距与温度的关系，进而揭示胆甾相液晶热色效应的机理。     

原子吸收限附近完整晶体内的能流方向

研究了原子吸收限附近对称劳厄和布拉格情况下完整晶体内的能流方向．发现在对称劳厄情况下，只有当原子散射因子的虚部对衍射的贡献可以与实部的贡献相比较时，晶体内与色散面上某一结点相对应的能流会偏离色散面的实部的法向；而在对称布拉格情况下，即使在原子散射因子的虚部对衍射的贡献可以忽略时，在所谓的“全反射”区内也会偏离．当衍射仅由原子的虚部引起时，这种偏离在对称劳厄情况下最大，而在对称布拉格情况下最小． 关键词：     

X射线衍射的发现

简单介绍了埃瓦尔德(Ewald P P)、劳厄(von Laue M)和布拉格父子(Bragg W H及Bragg W L)在1912年发现X射线衍射方面的贡献．1911年埃瓦尔德在索末菲的指导下在慕尼黑大学从事博士论文研究，劳厄在与他的讨论中了解到晶格的平移周期与X射线的波长属于同一量级，因此想到在二维光栅的两个衍射方程组中再加一个类似的方程，就可以描述X射线在三维晶体中的衍射．在此假设的指导下，Friedrieh W和Knipping P在1912年4月开始用CuSO4后来用闪锌矿(立方ZnS)进行实验，很快就得到X射线衍射的证据．这不但证明了X射线的波动性，还确定了晶体的三维周期性．老布拉格在1912年夏得知这个消息，与他儿子小布拉格一道尝试用X射线的粒子性解释它，并由小布拉格在剑桥大学重复这个实验．根据衍射斑点的椭圆形状和从Pope与Below那里学到的晶格理论(由此得知ZnS具有面心立方晶格)，小布拉格将X射线在晶体中的衍射看作是X射线从一些晶格平面的反射，从而推导出著名的布拉格方程．布拉格父子开拓了X射线晶体结构分析这门新兴学科，从简单的无机化合物和矿物，逐渐发展到有机化合物和生物大分子．劳厄和布拉格父子分别强调慕尼黑和剑桥的优良科学环境对发现X射线衍射的重要性．鉴于埃瓦尔德在发现X射线衍射的作用及他后来在倒易格子及动力学衍射理论方面的贡献，不少晶体学家认为他也应获得诺贝尔物理奖．     

反射高能电子衍射系统（RHEED）

高能电子小角度（-2℃）掠射样品表面，可以得到电子衍射图像．通过分析电子衍射图像，可以进行表面晶体构造分析，晶体成长过程观察及成膜厚度的监控．     

反射高能电子衍射法（RHEED）

高能电子小角度（～2℃）掠射样品表面，可以得到电子衍射图像．通过分析电子衍射图像，可以进行表面晶体构造分析，晶体成长过程观察及成膜厚度的监控．     

单模光纤布拉格反射滤波器

采用非对称五层光波导模型，分析了光纤布拉格反射滤波器特性，讨论实现窄带和宽带高反射滤波器的结构参数。文中报道关于光纤布拉格反射滤波器的实验研究，包括制作工艺和测试方法。典型的光纤布拉格反射滤波器在１．５μｍ波段的反射率达８０％，带宽１．５ｎｍ。     

利用TeO2减少多模光纤出射场散斑干扰的研究

 为了减少多模光纤出射光场的散斑干扰,提出了把声光布拉格衍射效应所形成的不同衍射级耦合到多模光纤中,由于衍射级具有不同的偏振态,消弱了光场相干条件,进而在出射光场中消弱了散斑场的对比度,并通过对改变声场频率后得到的散斑场对比度的分析,证实了利用各向异性晶体TeO2能够控制散斑场对比度,改善出射场的高斯分布,得出了可以利用布拉格衍射效应减少散斑场干扰的可能性。     

一种新型模拟晶体的设计

微波布拉格衍射实验中点阵模拟晶体是一种常用模型,对此的研究已趋于成熟,也形成了比较完善的理论体系。本文在研究了用点阵模拟晶体发生微波布拉格衍射的基础上,结合布拉格衍射实验原理,设计一种线阵模拟晶体来替代点阵模拟晶体。利用微波分光仪进行了不同线阵面间距和不同微波频率入射的布拉格衍射实验,并将实验结果与微波布拉格衍射理论计算结果进行了分析比较和符合性的验证。     

晶体的X射线衍射理论--劳厄与埃瓦尔德的遗产

文章概述了晶体X射线衍射理论的发展过程，介绍了不同形式的衍射几何理论、劳厄方程、布拉格方程与埃瓦尔德作图法，讨论了它们之间的异同之处．文章还介绍了运动学衍射理论和不同形式的动力学衍射理论，后者包括达尔文的简化处理、埃瓦尔德的表述和劳厄的表述，并对其物理后果进行了讨论，强调了动力学理论所预言的电磁波在周期结构中传播所引起的能隙．     

二维介质柱光子晶体波导吸收边界条件

设计优化了用于截断二维正方格子介质柱光子晶体波导的分布布拉格反射波导的结构.二维时域有限差分数值模拟结果显示，在上述两种波导联接处的反射系数可以在大部分光子晶体波导导波的频谱范围内降到1％以下.将这种分布布拉格反射波导和通常的吸收边界条件相结合可以构成用于光子晶体波导的吸收边界条件，其反射率可以降低到-40dB以下，吸收层的厚度可取为晶格长度的1.3倍. 关键词： 吸收边界条件 光子晶体波导 时域有限差分     

二维平面光栅角色散公式的完整解析形式及分析

在矢量衍射理论基础上给出了任意入射状态下二维平面光栅的光栅方 程，推导出二维平面光栅角色散公式的完整解析形式，确立了二维平面光栅衍射极角 角色散（第一类角色散）和衍射方位角角色散（第二类角色散）的概念. 通过二维平面光栅 衍射极角和衍射方位角角色散的理论分析和数值计算，阐明了当入射波矢偏离光栅法线时， 衍射光斑阵列发生畸变的机理，并明确指出了引起衍射方位角角色散的突变、导致衍射光斑 阵列剧烈变化的条件，因而具有理论上的意义. 在实际应用方面，以晶体和量子点 的x射线衍射、低能电子衍射和反射式高能电子衍射为 关键词： 二维平面光栅 衍射极角角色散 衍射方位角角色散 晶体电子衍射     

在Si-Ge晶体外延生长中的RHEED花样研究

在晶体衍射理论基础上,利用运动学理论解释了反射式高能电子衍射（reflection high energy electron diffraction, RHEED）在Si-Ge晶体外延生长过程中不同阶段出现的花样．尤其研究了晶体岛状生长之后出现的RHHED透射式衍射花样,并给出了相应的解释．解释了硅锗外延生长过程中的多晶环图案和孪晶衍射图案的含义,并给出各个生长阶段演化的工艺条件． 关键词： 硅锗外延生长 反射式高能电子衍射 表面重构 透射式衍射花样     

吸收限附近非对称反射条件下X射线的异常透射

研究了原子吸收限附近非对称布拉格条件下完整平板晶体的X射线异常透射．当衍射主要由原子散射因子的虚部引起时，在严格的布拉格角处，晶体内部驻波的波节位于衍射原子面上，从而导致异常透射的发生．透射波主要来源于晶体内部坡印廷矢量指向晶体下表面（入射面为上表面）的波场．该波场的有效吸收系数随非对称因子a的增大而减小，所以整个晶体的透射系数随a的增大而增大．当原子散射因子的实虚部对衍射的贡献之比一定时，晶体内坡印廷矢量偏离色散面实部法向的程度随反射的非对称程度的增大而增大． 关键词：     

压电体超晶格中的新型极化激元

对压电体超晶格中电磁波的传播情况进行了研究，通过压电效应，压电体超晶格中的纵振动声波将引起横向电极化，这一极化会与某一特定波段的电磁波强烈耦合，从而出现通常离子晶体中所没有的新型极化激元，产生非布拉格反射引起的光学禁带。     

微波布拉格衍射实验中测量衍射极大值的新方法

介绍一种在微波布拉格衍射实验中测量模拟晶体衍射极大值的新方法.此方法是采用微波分光仪自动测试系统进行测量,并且利用绘图软件处理数据,可以同时测量简单立方模拟晶体多个晶面的衍射极大值.     

半导体微结构物理效应及其应用讲座第1讲布拉格衍射效应在半导体光电子器件中的应用与发展

文章对布拉格衍射效应在半导体光电子材料和光电子器件，特别是在光纤通信中的光电子器件的应用和发展进行了详细的介绍．文中以布拉格光栅衍射效应的光反馈和选模功能为主线，逐一介绍了X射线双晶布拉格衍射技术在半导体材料、特别是在量子阱和应变量子阱超薄层晶体生长和质量控制方面的作用，介绍了内建布拉格光栅对光通信用光信号源的发展所起的重要作用，波导光栅在复用和解复用过程中的作用，以及光纤布拉格光栅在全光纤通信系统中的应用及发展等．     

胆甾相液晶电控螺旋畸变导致的布拉格反射特性

研究了平面织构胆甾相液晶在垂直于螺旋轴方向施加电场后,引起螺旋畸变导致布拉格反射光强度变化特性,利用液晶矩阵光学,琼斯矩阵法与Matlab矩阵计算软件对有螺旋畸变情况下的布拉格反射光谱特性进行了分析和数值计算.从数值计算和实验结果可知,胆甾相液晶在其垂直螺旋轴方向施加不同电压电场时,布拉格反射光中心波长不随电压改变,而布拉格反射光强会随电压的增大而减弱.提出一种电致螺旋畸变模型,对实验结果和数值计算结果给出了合理的解释,认为利用电场改变胆甾相液晶螺距进而设计电控颜色变化液晶器件的原理是不可靠的.     

微波布拉格衍射中立方晶体晶面衍射测量与模型选取讨论

在微波布拉格衍射实验中,通过对立方晶体模型晶格常数参量选取,测定(110)面入射角与衍射强度变化关系,来验证衍射极大值在随入射角变化而变化的过程是否满足布拉格定律.同时可在一定入射角变化范围内,限定衍射级数的大小,讨论只改变接收端角度时,(100)面与(110)面衍射极大值时晶格常数所在范围,并从理论上给出同时测定两晶面可限定的衍射级数与晶格常量的范围.     

二维光子晶体波导与单模平面介质波导间的喇叭波导接头

提出并优化了用于二维介质柱光子晶体波导与单模平面介质波导对接的基于分布布拉格反射波导的喇叭波导接头，提高了这两种波导之间的传输效率.二维时域有限差分仿真结果表明，在大部分光子晶体波导导模的频谱范围内，传输效率高于98％.传输效率最高可以达到99.85％. 关键词： 光子晶体波导 平面介质波导 时域有限差分