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相似文献
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1.
光控液晶光子晶体微腔全光开关   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
周建伟  梁静秋  梁中翥  田超  秦余欣  王维彪 《物理学报》2013,62(13):134208-134208
设计了一种缺陷模迁移光子晶体微腔全光开关. 两条二维三角晶格空气孔光子晶体波导由一个光子晶体微腔连接, 在微腔的点缺陷中填充掺有少量偶氮聚合物的苯乙炔类液晶. 通过调节控制光的偏振态, 使偶氮聚合物发生顺-反异构化反应, 带动液晶分子重新取向, 从而改变光子晶体微腔的谐振波长, 进而实现光的通过与截止. 运用时域有限差分法和平面波展开法分析 了二维光控液晶光子晶体微腔全光开关的光学特性. 数值计算结果表明: 对于1.55 μ通信波段通过外界偏振光控制所填充的向列相液晶 的折射率可以实现对光波的导通与截止. 分析结果显示, 此开关具有阈值低, 消光比较大, 体积小等优点. 关键词: 二维光子晶体微腔 波导 时域有限差分(FDTD) 液晶  相似文献   

2.
磁化等离子体光子晶体缺陷态的研究   总被引:6,自引:0,他引:6       下载免费PDF全文
章海锋  马力  刘少斌 《物理学报》2009,58(2):1071-1076
采用磁化等离子体的分段线性电流密度卷积时域有限差分(PLCDRC-FDTD)算法研究具有单一缺陷层的一维磁化等离子体光子晶体的缺陷模特性. 从频域角度分析得到微分高斯脉冲的透射率,并讨论该光子晶体的缺陷层厚度、位置、周期常数和等离子体参数对其缺陷模的影响. 结果表明,改变位置和周期常数不会影响缺陷模的频率,改变缺陷层的厚度可以增加缺陷模数,改变等离子体参数能同时影响缺陷模的频率和峰值. 关键词: 磁化等离子体光子晶体 光子晶体 缺陷模 时域有限差分法  相似文献   

3.
何正红  叶志成  李争光  崔晴宇  苏翼凯 《物理学报》2011,60(3):34213-034213
本文研究了掺入各向同性周期性介质层缺陷的一维复合周期胆甾型液晶光子晶体的禁带特性.发现同一般的胆甾型液晶不同,复合介质-液晶周期结构对左旋偏振入射光和右旋入射光都会出现共同禁带.当各向同性介质层占一个周期的厚度比例越小,左旋偏振光的禁带效应逐渐消失,而右旋偏振光的禁带则逐渐合并变大;且各向同性介质的折射率越大,则两种偏振光的禁带效应越明显,更容易出现共同禁带;通过调整厚度比,可以在可见光范围内出现对应红、绿、蓝色波长的禁带,从而可以用于液晶显示的反射式彩色滤光片. 关键词: 胆甾型液晶 光子晶体 禁带 缺陷  相似文献   

4.
非磁化等离子体光子晶体的禁带周期特性研究   总被引:12,自引:1,他引:11  
章海锋  马力  刘少斌 《光子学报》2008,37(8):1566-1570
用时域有限差分法(Finite-Different Time-Domain,FDTD)中的电流密度卷积(Current Density Convolution,JEC)算法讨论了一维非磁化等离子体光子晶体的禁带周期特性,分析了非磁化等离子光子晶体的周期结构和等离子体参量对其禁带周期的影响.以微分高斯脉冲为激励源,用电磁波通过非磁化等离子体光子晶体后所得的透射系数来讨论非磁化等离子体光子晶体的禁带周期特性.结果表明,通过改变参量可以获得不同的禁带周期特性.  相似文献   

5.
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   

6.
王昌辉  赵国华  常胜江 《物理学报》2012,61(15):157805-157805
通过对二维正方晶格光子晶体线缺陷模色散曲线慢光特性的研究, 利用外电场对液晶分子取向的调控作用, 在填充液晶的正方晶格波导的马赫-曾德尔干涉仪结构中实现了开关和强度调制等功能. 利用平面波展开法计算了光子晶体波导的线缺陷模, 分析了液晶折射率的变化对缺陷模的影响. 计算表明, 液晶折射率仅改变了0.1, 线缺陷模有效折射率改变达0.168, 该特性可以更为有效地实现对相位的控制, 进而实现高消光比开关和强度调制功能, 这种高效的相位调节器件在集成光系统中将有很好的应用前景.  相似文献   

7.
《Current Applied Physics》2018,18(7):819-823
Controllable liquid crystal (LC) defects can provide an effective approach to creating tunable optical vortices. We develop a method to create tunable matter vortex arrays in an LC cell, in which +1 and −1 defects are periodically arranged in a square grid lattice. Spontaneous formation of the periodic defect array is achieved using a spontaneous standing pressure wave without using any patterned electrode or patterned alignment layer. The +1 and −1 defects in the array can induce optical vortices with opposite handedness, and the matter vortex array produces a periodic optical vortex array with orbital angular momenta of −2ℏ and +2ℏ in the same grid lattice. Because the pitch of the grid can be controlled, the method can provide a useful pathway to producing tunable optical vortex arrays for various applications such as advanced optical communication and quantum computation.  相似文献   

8.
A finite difference time domain (FDTD) study of two-dimensional photonic crystals containing nonlinear materials is presented in this paper. An appropriate Z-transform oriented formulation of the FDTD method for the simulation of third-order nonlinear Kerr- and Raman-type media is analyzed and applied to model nonlinear photonic crystal waveguide structures. For their reflectionless termination a novel perfectly matched layer (PML) is proposed and evaluated comparatively to other periodic and inhomogeneous absorbers. Furthermore, the absorbing efficiency of the proposed PML is investigated varying its parameters.  相似文献   

9.
韩奎  王子煜  沈晓鹏  吴琼华  童星  唐刚  吴玉喜 《物理学报》2011,60(4):44212-044212
结合能带图和等频图分析,基于光子晶体自准直和光子带隙效应,设计了一种紧凑、高效的全光子晶体马赫-曾德尔(MZ)干涉仪.相应的光分束器和反射镜均由缺陷结构的光子晶体实现.讨论了干涉仪的输出机理,并与时域有限差分法(FDTD)模拟结果进行了比较.结果分析表明可以把MZ干涉仪作为一种气体、液体微型探测器.可在集成光学中起到重要的作用. 关键词: 光子晶体 自准直 MZ干涉仪  相似文献   

10.
时变磁化等离子体光子晶体光子局域态分析   总被引:2,自引:0,他引:2  
采用磁化等离子体的分段线形电流密度卷积(Piecewise Linear Current Density Recursive Convolution,PLCDRC)时域有限差分(Finite-Different Time-Domain,FDTD)算法研究了具有单一缺陷层一维时变磁化等离子体光子晶体的光子局域态特性。以高斯脉冲为激励源,用算法公式所得的电磁波透射系数来讨论了等离子体上升时间对其缺陷模的影响。结果表明,改变等离子体上升时间和密度可以获得不同的缺陷模。  相似文献   

11.
温度、密度对磁化等离子体光子晶体缺陷模的影响   总被引:3,自引:1,他引:2       下载免费PDF全文
采用等温近似,用磁化等离子体的分段线形电流密度卷积(Piecewise Linear Current Density Recursive Convolution,PLCDRC)时域有限差分(Finite-differentce Time-domain,FDTD)算法研究了具有单一缺陷层的一维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,用算法公式计算所得的电磁波透射系数,讨论了温度和等离子体层密度对其缺陷模的影响。结果表明:改变温度和等离子体层密度可以获得不同的缺陷模。  相似文献   

12.
双缺陷模一维光子晶体的双光子吸收增强研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
采用真空镀膜工艺制备了具有762 nm和800 nm双缺陷模的含两个CdS缺陷层的TiO2/SiO2一维光子晶体,运用抽运探测技术测量了其双光子吸收。对于两个缺陷模,双光子吸收均得到很大的增强,其中缺陷模为800nm时的双光子吸收系数307 cm/GW要大于缺陷模为762 nm时的116 cm/GW,分别为单层CdS薄膜的48倍和18倍。这种双光子吸收的增强是由于光局域化导致一维光子晶体缺陷层内的电场强度增大而形成的。通过传输矩阵法计算了一维光子晶体的内部场强,发现800 nm波长光入射时缺陷层内的电场强度要大于762 nm波长光入射时的电场强度值。  相似文献   

13.
胆甾相和蓝相液晶的透射和反射特性   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
窦虎  马红梅  孙玉宝 《物理学报》2015,64(12):126101-126101
针对蓝相液晶显示器中的暗态漏光特性, 采用时域有限差分方法模拟计算了胆甾相液晶的平面态和焦锥态以及蓝相II态液晶的透射和反射特性, 得到了它们在正交和平行偏振片之间的漏光, 并提出了计算等效旋光能力的公式以比较它们的旋光能力. 通过对比焦锥态和蓝相液晶的旋光能力和漏光特性发现, 采用焦锥态替代蓝相液晶而得到良好的暗态特性是一种可行的方法. 通过研究它们的布拉格反射特性, 得知蓝相液晶的布拉格反射与平面态相似, 但反射强度小, 焦锥态无明显的布拉格反射特性.  相似文献   

14.
Ming-Bao Yan  Qian Gong 《Optik》2010,121(23):2133-2136
The effects of the defect and doping on the transmission properties are investigated in two-dimensional photonic crystal (PC) with triangular rods using the finite difference time domain (FDTD) method. The results show that the width and the central position of the photonic band gap (PBG) depend on the thickness of rods with defect or composite-defect, and the refractive index of doped dielectric rods. The transmission properties of composite-defect combined with doping are further investigated. The thinner the nested concentric triangular rod and the smaller the refractive index is, the wider the band gaps is.  相似文献   

15.
A theory to design narrow band optical filters by using a new photonic crystal structure is presented. This new photonic crystal structure is composed of low index layers and high index layers arranged in mod. 4 up and down binary number sequence. The new structure exhibits narrow transmission peaks in the forbidden frequency gap region with high optical transmission (greater than 99.98%) at C.W.D.M. (Coarse Wavelength Division Multiplexing) center wavelengths. The proposed filters use only 8 layers. These new binary number sequence photonic crystal narrowband optical filters are much smaller in size, lower in cost and easier to fabricate as compared to narrowband photonic crystal optical filters based on defect Fractal Cantor multilayers, suggested recently by a group of researchers.  相似文献   

16.
章海锋  刘少斌  孔祥鲲 《物理学报》2011,60(5):55209-055209
采用时域有限差分法(FDTD)中的分段线性电流密度卷积(PLCDRC)算法研究了TM波入射时二维非磁化等离子体光子晶体的禁带特性.从频域角度分析得到微分高斯脉冲的透射系数,并讨论该光子晶体的介质圆柱的介电常数、晶格常数、介质圆柱半径,周期常数和等离子体参数对其禁带特性的影响.结果表明,增加周期常数和等离子体碰撞频率不会改变禁带宽度,增加介质圆柱的相对介电常数和等离子体频率可以展宽禁带的宽度. 当填充率一定时,减小介质圆柱的半径和晶格常数可以实现禁带的拓展. 关键词: 等离子体 光子晶体 禁带 PLCDRC算法  相似文献   

17.
Numerical simulations and experimental studies of the lasing effect in chiral liquid crystals are presented. It is shown that ring-like light emission, which is often observed experimentally, is a true lasing effect. Lasing condition and different modes in thin liquid crystal layers are discussed.  相似文献   

18.
In this paper, the reflection and transmission coefficients of multi-layer dielectric and metamaterial media are derived by transmission-line method. Then, it is applied to double periodic photonic crystal structure, which is composed of two thin dielectric layers sandwiched by two thin metamaterial layers. The results show the structure has a large passband and a monotonous symmetric rising band edges compared with that for a conventional photonic crystal structure. If a defect layer is introduced, the localized modes appear. Furthermore, the number of transmission peaks in the photonic crystal structure can be tuned by changing the thickness of the defect in the structure. This photonic crystal may find application to broadband reflectors and the multi-wavelength narrow band optical filters.  相似文献   

19.
This investigation presents a novel design of dual-band demultiplexers based on a periodic hexagonal lattice of holes or rods on silicon materials. The demultiplexing function can be applied by coupling between two defect waveguides at one wavelength with no coupling then at another wavelength. Appropriately choosing the radius and number of separated rows yields a broad bandwidth for one range of wavelengths. Two designs that use rods or holes to generate photonic crystals are realized. An analysis based on finite-difference time-domain (FDTD) and plane wave expansion (PWE) methods demonstrates that a 1.3/1.55 μm dual-band wavelength demultiplexer can have a very low insertion loss and high isolation ratio.  相似文献   

20.
缺陷态透射率可调的三缺陷层的一维光子晶体   总被引:10,自引:9,他引:1  
利用传输矩阵方法,从理论上研究了三缺陷层一维光子晶体的光学性质.在缺陷层间距足够大以致于出现缺陷态简并的情况下,调节第一或第三个缺陷层的光学厚度,光子晶体缺陷态的透射率会发生最大程度的变化.这种结构可同时具有窄带滤波器和光开关的功能,据此提出了一种低阈值光开关的设计.把折射率可调的向列型液晶作为晶体的第三个缺陷层,并用4×4传输矩阵方法计算了其缺陷态透射率与电场电压的关系.  相似文献   

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