适用于宽带通信的光子晶体光纤设计

用平面波展开法，分析了光子晶体光纤样品的禁带特性。用提高折射率差以及改变孔大小的方法调节样品的禁带位置及宽度，获得了包括S波段（1480～1520nm）、C波段（1525～1565nm）及L波段（1570～1620nm）宽带的带隙型光子晶体光纤．计算结果表明：在空气柱／SiO2周期结构的SiO2中掺入金属氧化物，光子带隙产生在波长1455～1515nm范围；在上述结构的空气柱中注入TiO2，其光子带隙产生在波长1481～1632nm范围，后者因具有更宽范围的光子带隙而适用于宽带光通信．文中还给出了孔半径大小与光子晶体光纤禁带的位置和宽度的直观关系，这不仅为通信波段光子晶体光纤的具体设计提供了方便，而且对其他波段的光子晶体光纤的工程设计也有参考价值．     

含有负折射率缺陷的光子晶体中的缺陷模的紧束缚法

采用紧束缚法,研究了含有多个负折射率缺陷的光子晶体中的缺陷模,导出了缺陷模频率方程。然后数值计算了含有三个负折射率缺陷的一维光子晶体的透射谱。结果表明：光子带隙中缺陷模将出现分裂,分裂后缺陷模的数目与半波缺陷数目相同,而缺陷模的间隔随着半波缺陷间隔层数的增加而减小,缺陷模间隔的大小有微小的不对称,最后形成一个缺陷模通带。     

全反射光子晶体光纤特性分析

通过引入几个较大空气轴，设计了几种全反射光子晶体光纤（toatl internal reflection photonic fiber）．运用平面波展开法（plane-wave expansion method）和频域有限差分方法（finite-difference frequency—domain method）对它们的约束模式、有效折射率和归一化频率等特性进行了分析．结果表明当第一圈填充率（d／A）改变时其约束模式、有效折射率和归一化频率有明显的变化，对设计低损耗光纤有一定的作用．     

挤压-堆积复合法制备As2S3红外硫系玻璃光子 晶体光纤及其特性研究

在利用多极法优化设计光子晶体光纤结构的基础上, 充分结合挤压和堆积两种方法的优点, 提出了基于挤压-堆积的新型硫系光子晶体光纤制备技术, 利用As2S3硫系玻璃制备了三层孔环结构光子晶体光纤. 通过理论模拟分析得出了该光纤的色散特性和零色散点, 测试了1550nm近红外光纤激光在该光纤中的传输效果和纤芯光斑能量分布, 利用该光斑测试验证了该光纤在近红外的光能传输局部限制能力和光子晶体的光学初步控制现象.     

一维光子晶体中两缺陷间的相互作用

利用传输矩阵的方法，计算了电磁波通过一维光子晶体的透射系数、反射系数和场分布。当在周期没光子晶体中引入多个缺陷时，将在截止带中形成多个缺陷模。在缺陷模频率处存在尖锐的共振透射峰，透射峰频率依赖于缺陷层在晶体中的位置。在缺陷层或缺陷层周围形成局域化的场。讨论了当在晶体中引入两个缺陷层，这两个缺陷层之间的距离发生变化时引起透射谱的变化情况以及缺陷模的场的分布。当缺陷层相距较近时，在两缺陷间存在相互作用，而且缺陷层相距越近，相互作用强度越强；这种作用与缺陷本身(大小和其折射率)有关。     

三角形结构空芯PBG光子晶体光纤的带隙结构

用平面波法分析了三角形结构空芯PBG光子晶体光纤的带隙分布特性.结果表明:带隙宽度随着填充系数的增加而增大;而且随着包层孔中填充的介质的相对介电常数的增大,带隙宽度减小.在给定的归一化传播常数的条件下,带隙宽度有一从窄到宽再变窄的过程.适当增大包层基质折射率,在空气芯中导光的带隙数量增多,但包层基质折射率太大或太小都不利于空气中导光.     

一维时变非磁化等离子体光子晶体禁带的密温特性

采用等温近似,用非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)算法研究一维时变非磁化等离子体光子晶体禁带的密度和温度特性。以高斯脉冲为激励源,用算法公式得到     

一维多孔硅光子晶体全向反射镜的设计

利用转移矩阵理论通过Matlab程序研究多孔硅光子晶体的光子禁带,得出增加光子晶体的层数可使光子禁带的品质提高;改变光子晶体每层的光学厚度可使光子禁带在整个光波段移动.将几个中心波长不同但光子禁带区域有重叠的Bragg反射镜在结构上进行叠加来获得反射率更高、光子禁带更宽的高质量全向反射镜.     

双周期厚度调制的一维光子晶体的带隙结构

计算了厚度调制的双周期一维光子晶体的色散关系和透射谱。其能带可以分为两类,较宽的子能带,其透射谱由准连续的带组成,对应的布洛赫光学模具有扩展的性质。特窄的子能带,与透射谱中尖锐的透射峰相对应,其布洛赫光学模具有强局域的特点。     

含负折射率材料光子晶体的光学特性

从麦克斯韦方程出发推导了正负折射率介质薄层的转移矩阵;并利用转移矩阵法分别计算了含负折射率材料光子晶体和传统光子晶体的光学特性,通过分析比较,发现正负折射率交替的一维光子晶体有很宽的反射带和很窄的透射带;同时这种光子晶体在入射角在75°内的光学特性几乎不受角度影响。     

一种基于级联长周期光纤光栅的力传感装置

利用光纤布拉格光栅(FBG)具有谱线窄、反射率高的特性和级联长周期光纤光栅(级联LPFG)的边沿滤波特性, 设计了一种基于级联LPFG的力传感装置, 将拉力变化转变为FBG反射谱功率的变化. 在理论上分析了实验的可行性, 用光纤光栅刻写系统制作了符合要求的级联LPFG和FBG, 用光谱分析仪对FBG的反射谱进行了监测. 用光纤功率计对FBG的反射功率进行了测量, 并对测得的数据进行了线性拟合, 其线性相关系数为0.9924, 装置的灵敏度为1.074μW?N-1. 在拉力为0~0.6N的范围内功率与拉力有较好的线性关系. 测量范围和灵敏度取决于级联LPFG透射谱边沿的斜率. 该装置结构简单, 操作方便.     

一种云格环境下可计算资源与服务高效调配机制

为实现海量大数据的高效访问与处理,在资源与服务发现的基础上,探讨了一种云格环境下使用网络距离预测的方法来完成计算资源服务节点的选择机制.并从提高系统性能的角度,针对用户偏好,提出了一种可计算资源与服务的高效调配模型,来实现密集型数据的高性能计算;最后实验验证了本调配模型具有的可行性与针对性.