多层光子晶体滤波器研究

从双层结构出发研究了一种由多块不同的单周期光子晶体组合而成的多层结构的滤波器，论述了这种滤波器的工作原理，研究表明这种结构适于制作带通、窄带通过、带阻、宽带带阻、高通以及其它各种性能的滤波器。实验和理论研究的结果相一致。  

利用二维光子晶体提高波的耦合效率

通过多重散射方法数值模拟研究和实验测量表明利用二维光子晶体可以提高波的耦合效率.研究发现,高的波耦合效率通常发生在光子禁带的边沿和其它非禁带区的某些频率处.当光子晶体的晶格常数接近于所传输的波的波长时,会出现很高耦合效率的共振耦合现象.利用二维光子晶体的情况下的波耦合效率最高可以达到不利用二维光子晶体时的1.89倍.这种现象在光集成器件中尤其有用.  

二维光子晶体结构参量对光子禁带特性的影响

用多重散射法研究了二维光子晶体的结构参量对光子禁带特性的影响。发现光子晶体的晶格常数(d)和组成晶体的介质柱的半径(r)都能同样有效地改变光子禁带的位置，仅改变d时，填充系数ρ降低时光子禁带区Ω向低频区移动，而仅改变r时，ρ增加时Ω向低频区移动。在较宽的参量范围内，Ω的中心频率单独随r增加而线性下降的速度是单独随(，增加而线性下降的速度的2倍。ρ取特定值时，Ω的相对宽度取极大值，其中1次Ω只有1个极大值，而2次Ω存在2个极大值，且2次Ω极大值对应的2个ρ值中有一个刚好是1次Ω极大值对应的ρ值的2倍。  

光子晶体

光子晶体是指具有光子能带及能隙的一类新材料。其典型结构为一个折射率周期变化的三维物体，周期为光波长量级。光子在这类材料中的作用类似于电子在凝聚态物质中的作用。正在研究用精密加工，光束相干及静电作用排列高介电常数颗粒等方法来制作光子晶体。它的应用前景极为广泛，将是新一代光子器件的基础。  

聚苯乙烯微粒光子晶体的反常透过特性

在实验上发现了3μm聚苯乙烯(PS)小球光子晶体在350nm至900nm波长上的透过率的周期扰动.根据透过率曲线的周期扰动的峰谷值判断，这种周期性透过率特性是基于PS小球的whispering-gallery-mode(WGM)共振，而不是源于米氏散射或布拉格衍射.实验表明，周期性排列 小球在非带隙区域对光的传输同样有一定的影响.这一结果对光子晶体薄膜的应用提供了新 的可能性.  

双层介质球体所受光作用力的分析与计算

计算了双层介质球体的光作用力.结果表明,双层结构内外层相对折秧经和相对厚度的变化都将影响光作用力的大小.特别是当内层折射率大于外层折射率时,减小内层半径可得到一较小区域,在此区域光镊系统刚度将得到有效提高,可实现对双层介质球体的稳定束缚;而当内层折射率小于外层折射率时,随内层半径的减小,介质小球可能有两个稳定平衡点出现.  

A Y-Branch Photonic Crystal Slab Waveguide with an Ultrashort Interport Interval

We fabricated two-dimensional photonic crystal slab Y-branch waveguides with different intervals between the two output ports and measured their light guiding characteristics. The field intensity distributions of the TE polarized wave modes are also calculated by means of a transfer matrix method. Both the theoretical and experimental results show that the minimum interval between the two output ports is about 1.4 times the transport wavelength of 1.55μm. If the interval becomes smaller, light waves in the two branches will couple each other seriously. The result will be helpful for designs of ultracompact wave demultiplexers and all-optical integrated circuits.  

二维非晶光子材料的缺陷态

应用多重散射方法计算了二维介质柱构成的非晶光子材料的缺陷态。在非晶光子材料中抽掉不同位置的圆柱会产生频率不同的缺陷模，但缺陷模的能量都是非常局域的，能量基本上集中在以缺陷波长1／3为半径的圆内。这表明非晶光子材料中形成的缺陷模不仅具有周期性光子晶体的缺陷模的强局域化特征，同时缺陷模更富于变化。  

光镊系统中光放大倍数对测量结果的影响

从实验和理论两方面，讨论了在光镊系统中，光放大倍数在500—1000倍、间隔为100倍的范围内，对四象限探测器位移测量信号的幅值及其线性度的影响.实验结果与理论结果符合很好，得出相同的结论：当微粒的影像半径约为四象限探测器探头半径(50—60)%时，可以得到幅值大、线性好的输出信号.  

二维平板光子晶体直波导的制备和光传输特性的测量

利用聚焦离子束刻蚀的方法在SOI(silicon on insulator)基片上制备了W3型二维光子晶体直波导.观察并测量了近红外激光通过光子晶体波导的散射图形和透过谱.实验结果说明，激光在有引入引出脊形波导的光子晶体直波导中具有很好的传输特性.