首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 343 毫秒
1.
一种新型无色散慢光光子晶体薄板波导   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
沈宏君  田慧平  纪越峰 《物理学报》2010,59(4):2820-2826
利用椭圆形孔替代传统光子晶体薄板波导中邻接波导的最内层两排圆孔构成一种新型低损耗光子晶体薄板光波导.该波导的群速度和群速度色散特性强烈依赖于波导中这两排邻接波导的椭圆孔的特性.借助波导导模展开方法,计算得到波导的能带结构和群指数,并分析了它们与椭圆孔的参数关系.通过优化这些椭圆孔的参数,可以增加光子晶体光波导导模在光锥以下的无固有传输损耗带宽,在2—45 nm 的带宽上实现无色散的常数群速度.这些理论结果将为低损耗低色散慢光波导的设计制造提供理论基础. 关键词: 光子晶体薄板波导 群速度 群指数 群速度色散  相似文献   

2.
光子晶体薄板波导中由于第三组分的引入,波导导模的能带结构、固有损耗、群速度和群速度色散特性被明显改变.随着介质中间层的介电常数的增加,各导模向低频转移,而在这些导模的较高群速度频段内,导模遭受的固有损耗减小.由光子晶体薄板波导的导模能带对引入的介质中间层的敏感程度的分析可知,光子晶体薄板波导的介质薄板厚度越厚,波导宽度越宽那么该结构对中间层的引入越不敏感[1].在人们设计实用的光子晶体薄板波导系统时,介质中间层的引入对该系统的光学性能所带来的影响必须被充分考虑.  相似文献   

3.
矩形孔光子晶体波导慢光特性   总被引:1,自引:0,他引:1  
在线缺陷光子晶体波导中,利用矩形孔和椭圆孔分别替代临近线缺陷的第二行和第一、三行圆形孔,构成矩形孔光子晶体波导结构.利用平面波展开法对波导的慢光特性进行仿真分析,研究矩形孔的非对称性对慢光带宽和色散特性的影响.研究表明,在慢光区域平均群折射率变化为±10%的情况下,与圆形孔线缺陷波导相比,得到的导模能更好地限制在禁带中,而且当矩形孔宽度参量小于高度参量时,导模可以得到归一化延迟带宽积更大、带宽更宽、色散更小的慢光.通过对波导中矩形孔参量的优化,得到的慢光归一化延迟带宽积最大为0.402,此时带宽为44.4nm,群速度色散为8.0ps2/mm.  相似文献   

4.
利用平面波展开(PWE)法分析了慢光在由介质柱和空气背景构成的二维三角晶格光子晶体耦合微腔波导中的传播特性.数值模拟结果表明:随着缺陷腔之间距离的增大,导模的群速度减小很快;兼顾色散和损耗的影响,当相邻微腔间距两倍于晶格常数时,耦合微腔波导单位厚度(mm)透射比为47%,带宽为1.97 GHz,导模有效群折射率为22....  相似文献   

5.
等效折射率模型研究光子晶体光纤的色散特性   总被引:20,自引:4,他引:16  
应用等效折射率模型对折射率导模光子晶体光纤的群速度色散特性进行了详细的讨论。由于光子晶体光纤由单一材料(SiO2)制成,光纤的波导色散决定了总色散,因此讨论中将群速度色散分解为波导色散和材料色散,研究了波导色散与光子晶体光纤的结构参量孔距∧、相对孔径f的关系。分析表明,在f一定的情况下,光子晶体光纤的波导色散与孔距∧的关系符合麦克斯韦方程的比例性质;而在孔距∧确定的情况下,光子晶体光纤的波导色散的零点、极小值点位置与f在所讨论的波长范围内存在线性关系。最后举例说明了通过调整光子晶体光纤的结构参量,可以灵活地设计其色散特性。  相似文献   

6.
基于二维三角晶格空气孔光子晶体,通过在光子晶体单线缺陷波导两侧引入不同的耦合腔,设计了慢光特性较好的波导结构.利用平面波展开法计算波导的色散曲线,并分析慢光模式的群速度和群速度色散特性.耦合腔采用单缺陷腔时,适当调节波导宽度可以获得在零色散点群速度为0.0128c的慢光模式,对应在1.55 μm波长处的带宽为409 G...  相似文献   

7.
张建心  屈道宽  冯帅  王义全  王传奎 《物理学报》2009,58(12):8339-8344
本文利用多重散射方法和时域有限差分方法,理论研究了微腔旋转对二维正方晶格光子晶体耦合腔光波导群速度的影响.研究结果表明,通过旋转微腔可以造成传播模的模式分裂,从而实现群速度的降低.当微腔旋转角度为45°时,传播模的群速度最小,两个传播模的群速度分别达到了0.0016倍和0.0009倍于真空光速,与微腔未旋转时相比降低了一个数量级.上述两种传播模群速度的差别是由传播模的空间对称性决定的. 关键词: 二维光子晶体 耦合腔光波导 群速度  相似文献   

8.
董小伟  权炜  刘文楷 《光子学报》2015,44(2):181-184
在单线缺陷结构中引入两个附加的相邻介质柱,构成一种新型的光子晶体耦合腔波导结构.通过平面波展开法对波导结构的的慢光特性进行了仿真分析,研究了平移线缺陷上下两侧介质柱,以及改变腔体的长度对器件色散特性和群速度的影响.结果表明:与平移缺陷上下两侧介质柱相比,通过改变腔体的长度,不仅可将光群速度低到0.03c(c为真空下的光速),而且器件的有效波长范围接近20nm.利用时域有限差分法得到波导结构的传输场分布图,研究波长的选取对入射激励光在光子晶体耦合腔波导中传输场的影响,发现结构参量优化后的光子晶体耦合腔波导仍然具有良好的传输特性.  相似文献   

9.
研究了用于光缓存的光子晶体耦合腔光波导的结构对慢光传输特性的影响.详细讨论了微腔间距关于波导禁带、导模带宽、导模传输群速度的具体关系.计算发现,随着微腔之间距离的增加导模显著平坦化,群速度急剧减小.当相邻微腔之间距离为7个晶格常数时,获得了小于2×10~(-4)c的超小群速度.通过长度为13.23 μm的7×7超胞构成的光子晶体耦合腔光波导,产生的最大光延迟超过了400 ps,这比相同长度传统光波导产生光延迟大四个数量级.  相似文献   

10.
二维正方光子晶体波导中的慢光传输   总被引:2,自引:2,他引:0  
采用平面波展开法分析了正方晶格光子晶体线缺陷波导中的慢光传输.数值模拟结果表明,介质柱光子晶体线缺陷波导中,缺陷模的群速度与填充比、缺陷处介质柱半径及与波导相邻介质柱半径有关,其中缺陷处介质柱半径对缺陷模的群速度影响最大;随着填充比和缺陷处介质柱半径的增大及与波导相邻介质柱半径的减小,缺陷模的群速度逐渐减小且最小减至0.015c.进而对比研究空气柱光子晶体线缺陷波导,发现缺陷模的群速度随着缺陷处空气柱半径的减小而减小,最小减至0.008c.  相似文献   

11.
本文介绍了演示相速和群速的演示实验装置和方法。  相似文献   

12.
潘帅  万雨挺  陈洪山 《物理实验》2011,31(4):39-41,45
简要叙述了相速与群速的定义,并用实验测量了超声波在不同液体中的相速与群速.  相似文献   

13.
研究了梯形四能级冷原子系统的非线性光学行为,在一微波场耦合两上简并能级时双暗态共振将会出现。在合适的参数条件下,系统将表现出正常色散与反常色散之间的转变。改变耦合场和微波场的大小能够调控慢光和超光速间的转变。  相似文献   

14.
李勤  赵斌  马随波 《计算物理》2020,37(6):709-717
以各向异性介质弹性矩阵为理论基础,结合TTI介质群、相速度相关公式,设计含有倾斜对称轴的横向各向同性煤层模型,通过模型试算,得到以下结论:随着各向异性参数ε、δ、γ变化,TTI型煤层相速度变化较为平缓,群速度变化较为剧烈,因此群速度决定着各向异性介质波场形状;在一定范围内,qP波的群、相速度随ε呈正相关变化;qSV波的群、相速度随δ呈负相关变化;qSH波的群、相速度只与各向异性参数γ有关,随γ呈正相关变化.  相似文献   

15.
In anisotropic media, the direction of energy propagation does not necessarily coincide with the wave normal, i.e. the energy flux vector does not coincide with the wave normal. Since, experimentally, one measures group velocity not phase velocity, one must therefore be careful in interpreting ultrasonic wave speed measurements in anisotropic media. This is of particular importance in elastic property reconstruction where acoustic velocity measurements are used as the basis for determining anisotropic material properties. In this work, the consequences of energy flux deviation from the wave normal are considered for typical experimental geometries. Particular attention is devoted to developing appropriate relationships between the phase velocity and ultrasonic transit time measurements, as these relations are most useful for elastic property reconstruction. In all the cases considered, it is shown that the phase velocity can be directly calculated from appropriate time delay measurements.  相似文献   

16.
The propagation of narrow packets of electromagnetic waves(EMWs) in frequency dispersive medium with the consideration of the complex refractive index is studied. It is shown that counting in the dispersion of the complex refractive index within the context of the conventional expression of the group velocity of narrow wave packets of EMWs propagating in a dispersive medium results in the appearance of additional constraints on the group velocity, which dictates that the physically acceptable group velocity can only be realized in the case of a negligible imaginary part of the group index. In this paper, the conditions that allow one to realize the physically acceptable group velocity are formulated and analyzed numerically for the relevant model of the refractive index of a system of two-level atoms in the optical frequency range. It is shown that in the frequency band where superluminal light propagation is expected, there is a strong dispersion of the refractive index that is accompanied with strong absorption, resulting in a strongly attenuated superluminal light.  相似文献   

17.
邓明晰  项延训 《中国物理 B》2010,19(11):115202-115202
Within the second-order perturbation approximation,this paper investigates the physical process of generation of the time-domain second harmonic by a primary Lamb wave waveform in an elastic plate.The present work is performed based on the preconditions that the phase velocity matching is satisfied and that the transfer of energy from the primary Lamb wave to the double frequency Lamb wave is not zero.It investigates the influences of the difference between the group velocities of the primary Lamb wave and the double frequency Lamb wave,the propagation distance and the duration of the primary Lamb wave waveform on the envelope shape of the time-domain second harmonic.It finds that the maximum magnitude of the envelope of the second-harmonic waveform can grow within some propagation distance even if the condition of group velocity matching is not satisfied.Our analyses also indicate that the maximum magnitude of the envelope of the second-harmonic waveform is kept constant beyond a specific propagation distance.Furthermore,it concludes that the integration amplitude of the time-domain second-harmonic waveform always grows with propagation distance within the second-order perturbation.The present research yields new physical insight not previously available into the effect of generation of the time-domain second harmonic by propagation of a primary Lamb wave waveform.  相似文献   

18.
张登玉  赵晗  游开明  高峰 《大学物理》2006,25(12):14-17
在同向介质中,电磁波的群速度一般是能量传播的方向,并且电磁波的相速度和群速度在大部分情况下都满足瑞利关系.为了研究左手介质的电磁特性,本文从理论上导出了左手介质中电磁波的相速度、群速度及其关系,得出左手介质中电磁波的群速度为负,并介绍了左手介质的一些应用前景.  相似文献   

19.
We have discussed theoretically the negative refraction in finite one-dimensional (1D) photonic crystals (PCs) composed of alternative layers with high index contrast. The frequency bands of negative refraction are obtained with the help of the photonic band structure, the group velocity and the power transmittance, which are all obtained in analytical expression. There shows negative transverse position shift at the endface when negative refraction occurs, which is analysed in detail.  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号