基于散射矩阵方法的金属光子晶体薄膜异常光学透射研究

散射矩阵方法是一种基于频域的研究方法.将散射矩阵方法用于亚波长周期性金属小孔结构的透射特性研究.以金属铜薄板为研究对象,薄板刻蚀方格子光子晶体空气圆孔;用洛伦兹-德鲁德(Lorentz-Drude)模型来表征铜的介电常数ε;对不同的薄板厚度、周期大小和空气孔孔径的结构进行透射谱分析.并与时域有限差分方法计算所得结果相对...     

虚阴极的单电荷层模型

 通过引入虚阴极振荡的单电荷层模型，得到了虚阴极振荡产生微波的线性色散关系。同时，分析了入射、反射、透射束流中振荡成份与虚阴极振荡的两本征模式相互作用，得到非线性色散关系，并给出了虚阴极振荡产生微波的机制。     

虚阴极振荡器中微波频率的研究

 在虚阴极振荡器的实验中，同时得到了几百兆瓦5.17GHz和几兆瓦7.74GHz的微波输出。根据虚阴极振荡器的单电荷层模型可知，主频5.17GHz的微波由虚阴极自身振荡产生；7.74GHz 的微波由虚阴极自身振荡与虚阴极振荡或电子往返振荡产生的调制束流相互作用产生。     

Mode decoupling in solid state ring laser based on stimulated Raman effect in polar crystals

In this paper we study the gain saturation induced mode-coupling control in solid state ring laser devices based on the stimulated Raman effect of the polar crystals in order to realize solid state ring laser gyroscopes.We theoretically investigate the mode coupling induced by gain saturation between clockwise (CW) and counterclockwise (CCW) propagating laser modes.Because the CW and CCW running waves are pumped with counter-propagating lasers respectively,the independent coexistence can be ensured.     

Relationship between group velocity and symmetry of photonic crystals

Group velocity (GV) of eigenmode is a crucial parameter to explain the extraordinary phenomena about light propagation in photonic crystals (PhCs). To study relationships between group velocity and symmetry of PhCs, a new general expression of GV in PhCs made up of non-dispersive material is introduced. Based on this, the GVs of eigenmodes of PhCs, especially those of degenerate eigenmodes at highly symmetric points in the first Brillouin zone, are discussed. Some interesting results are obtained. For example, the summation of degenerate eigenmodes' GVs is invariant under the operations of wave vector ${{\bm K}}$-group $M_{{\bm K}} $. In addition, some numerical results are presented to verify them.     

Way of designing a periodic etched grating coupler with fully slots

In order to couple into or out of a silicon photonic waveguide on silicon on insulator （SOI） substrate from optical fibers, we present a simple but practical method to design a grating coupler. The grating is periodic with fully etched slots; strong reflection between the fully etched grating and the waveguide is avoided by adding an antireflection interface. Theoretical coupling efficiency up to 43% is demonstrated. A taper waveguide used to link the grating and waveguide is also designed.     

光子晶体波导定向耦合器

在完整二维光子晶体中引入线缺陷后，就形成了光子晶体波导；将时域有限差分方法(FDTD)用于光子晶体波导耦合研究，计算了不同耦合长度情形下的波导各个出口处的透过率，结果表明：光子晶体波导耦合遵循普通介质波导耦合的一般规律，也有定向耦合的功能。进一步的研究表明：对于不同的频率，光子晶体定向耦合器耦合系数是不同的，并且耦合系数和对应的频率之间近似直线关系。     

用时域有限差分法研究二维光子晶体传输特性

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。     

光子晶体共振现象研究

完整二维光子晶体中引入点缺陷后，在光子晶体禁带中会有共振模出现；将时域有限差分方法(FDTD)用于光子晶体共振特性研究中，给出共振频率的位置，直观地给出共振现象发生的过程。     

基于光子晶体波导定向耦合的光子晶体分/合频器

在完整二维光子晶体中引入线缺陷后,就形成了光子晶体波导。将时域有限差分法(FDTD)和平面波法作为光子晶体理论研究的工具。研究结果表明,光子晶体波导之间的耦合遵循普通介质波导耦合的一般规律,有定向耦合的功能;将两个具有不同耦合长度的光子晶体波导定向耦合器顺序集成在一起,可以组成一个三波长的光子晶体分/合频器。