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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 93 毫秒
1.
By numerically integrating the three-dimensional Maxwell equations in the time domain with reference to a dispersive quadratically nonlinear material, we study second-harmonic generation in planar photonic crystal microresonators. The proposed scheme allows efficient coupling of the pump radiation to the defect resonant mode. The outcoupled generated second harmonic is maximized by impedance matching the photonic crystal cavity to the output waveguide.  相似文献   

2.
The experimental spectral dependence of the intensity of the second harmonic (SH) generated in microcavities based on porous silicon photonic crystal demonstrates resonant intensity enhancement (by a factor of ~2×102) in the vicinity of the cavity mode and at the edges of the photonic band gap. The enhancement is due to the combined effect of pump radiation localization inside the microcavity, multiple SH interference in the photonic crystal, and two-photon resonance of the porous silicon quadratic susceptibility at the SH frequency.  相似文献   

3.
一维光子晶体谐振腔的模式类型及其性质   总被引:7,自引:0,他引:7  
利用光学传输矩阵法研究了一维光子晶体谐振腔的谐振波长、品质因子和缺陷层厚度之间的变化关系,发现谐振腔内存在不同级次的谐振模式;对于同一级次的谐振模式,品质因子在某一波长(λm)时达到极大值,该波长恰为光子晶体反射率最高处所对应的波长,也是该光子晶体的布拉格共振反射波长;在λm处,品质因子随级次的增加而线性增加;品质因子随周期层数增加而指数增加,但其增长因子与模式级次无关,也与周期数无关,只与谐振波长有关;对于所有级次的谐振模式,增长因子在λm处达到最大值。这对提高品质因子、减小谐振腔体积、优化谐振腔有重要意义。  相似文献   

4.
研究了以InAs量子点为有源区的二维GaAs基光子晶体微腔的设计与制作,测试并分析了室温下微腔的光谱特性.观察到了波长约为1137 nm,谱线半高宽度约为1 nm的尖锐低阶谐振模式发光峰.我们比较了不同刻蚀条件下光子晶体微腔的发光谱线,结果表明空气孔洞截面的垂直度是影响光子晶体微腔发光特性的重要因素之一.通过调节干法刻蚀工艺,改变空气孔半径与晶格常数的比率,可以在较大范围内调节谐振模式发光峰位置,达到谐振模式与量子点发光峰调谐的目的.  相似文献   

5.
半无限周期光子晶体全反射隧穿效应的共振机理   总被引:1,自引:0,他引:1  
刘启能 《光子学报》2012,41(8):986-990
建立了一维半无限周期光子晶体的谐振腔模型.利用谐振腔的共振条件推导出全反射隧穿导带波长满足的解析公式,从理论上解释了一维半无限周期光子晶体的全反射隧穿效应产生的物理机理.利用波长的解析公式对全反射隧穿导带的波长随导带级数、腔光学厚度以及入射角的变化规律进行了研究,解释了一维半无限周期光子晶体的全反射隧穿效应的变化规律.将共振理论的结果与色散法的结果进行比较,其结果吻合.  相似文献   

6.
刘启能 《光子学报》2014,41(8):986-990
建立了一维半无限周期光子晶体的谐振腔模型.利用谐振腔的共振条件推导出全反射隧穿导带波长满足的解析公式,从理论上解释了一维半无限周期光子晶体的全反射隧穿效应产生的物理机理.利用波长的解析公式对全反射隧穿导带的波长随导带级数、腔光学厚度以及入射角的变化规律进行了研究,解释了一维半无限周期光子晶体的全反射隧穿效应的变化规律.将共振理论的结果与色散法的结果进行比较,其结果吻合.  相似文献   

7.
一维掺杂光子晶体缺陷模的共振理论   总被引:5,自引:4,他引:1  
刘启能 《光子学报》2012,41(4):446-470
为了得到一维掺杂光子晶体的共振理论,建立了一维掺杂光子晶体的谐振腔模型,利用谐振腔的共振条件推导出缺陷模频率满足的解析公式,从理论上解释了产生一维掺杂光子晶体缺陷模的物理机理.利用频率的解析公式对缺陷模的频率随入射角、杂质光学厚度以及杂质折射率的变化规律进行了研究,解释了一维掺杂光子晶体缺陷模的变化规律.与特征矩阵法的计算结果相比,其结果完全吻合,从而证明了共振理论的正确性,弥补了一维光子晶体研究中数值计算方法的不足.  相似文献   

8.
刘启能 《光子学报》2014,(4):446-450
为了得到一维掺杂光子晶体的共振理论,建立了一维掺杂光子晶体的谐振腔模型,利用谐振腔的共振条件推导出缺陷模频率满足的解析公式,从理论上解释了产生一维掺杂光子晶体缺陷模的物理机理.利用频率的解析公式对缺陷模的频率随入射角、杂质光学厚度以及杂质折射率的变化规律进行了研究,解释了一维掺杂光子晶体缺陷模的变化规律.与特征矩阵法的计算结果相比,其结果完全吻合,从而证明了共振理论的正确性,弥补了一维光子晶体研究中数值计算方法的不足.  相似文献   

9.
疏静 《光子学报》2012,41(4):442-445
研究了一种空气槽光子晶体微腔,这种腔是由在平板型光子晶体上引入一条宽度可以调节的线缺陷空气槽形成的,腔模的电场被强烈局限在空气槽中,由于介电常量的不连续性,电场得到很大的提高,同时模体积被大大地降低.数值模拟与分析了微腔的能带结构和场分布,考虑到腔模的谐振频率和对称性,发现一阶偶膜同时具有较高的品质因子和较小的模体积;应用有限时域差分法,得到腔模的品质因子可以高达106,模体积仅为0.02(λ/n)3.计算了一阶偶模谐振波长随空气槽宽度以及空气孔半径的变化,发现随着宽度的增加,波长越来越短.而随着空气孔半径的增加,波长近似线性地减小;当空气孔半径为170 nm时,可以获得最高的腔品质因子.  相似文献   

10.
Magnetization-induced second harmonic generation was observed in magnetophotonic microcavities consisting of a ferromagnetic yttrium-iron garnet layer surrounded by nonmagnetic photonic crystals (Bragg reflectors). At resonance between the fundamental radiation and the microcavity mode in the geometry of polar magnetooptical Kerr effect, the polarization rotation for the second harmonic was found to be (18.5±0.5)°/μm for the fundamental radiation with a wavelength of 825 nm.  相似文献   

11.
疏静 《光子学报》2014,(4):442-445
研究了一种空气槽光子晶体微腔,这种腔是由在平板型光子晶体上引入一条宽度可以调节的线缺陷空气槽形成的.腔模的电场被强烈局限在空气槽中,由于介电常量的不连续性,电场得到很大的提高,同时模体积被大大地降低.数值模拟与分析了微腔的能带结构和场分布,考虑到腔模的谐振频率和对称性,发现一阶偶膜同时具有较高的品质因子和较小的模体积;应用有限时域差分法,得到腔模的品质因子可以高达106,模体积仅为0.02(λ/n)3.计算了一阶偶模谐振波长随空气槽宽度以及空气孔半径的变化,发现随着宽度的增加,波长越来越短.而随着空气孔半径的增加,波长近似线性地减小;当空气孔半径为170 nm时,可以获得最高的腔品质因子.  相似文献   

12.
S. Robinson  R. Nakkeeran 《Optik》2012,123(5):451-457
In this paper, different cavities, namely quasi square, tri-quarter square, square, hexagonal, circular, elliptical, diamond and annular ring based photonic crystal bandpass filters (PCBPFs) are proposed and investigated by exploiting coupling between two in-line quasi waveguides and a resonant cavity. The resonant wavelength, output efficiency and bandwidth of designed PCBPFs are studied by varying the size of the cavity. The normalized transmission spectra of PCBPF are observed using 2D finite difference time domain (FDTD) method. The photonic band gap (PBG) is calculated by plane wave expansion (PWE) method. The circular cavity based PCBPF gives better performance than others because of its circular resonating modes. The number of passbands is increased linearly while increasing the size of the cavity. The overall size of the PCBPF chip is about 11.4 μm × 11.4 μm, which is more suitable for photonic integrated circuits (PIC), wavelength division multiplexing (WDM) systems and sensing applications.  相似文献   

13.
This paper presents a theoretical study on a photonic crystal fiber plasmonic refractive index biosensor. The proposed photonic crystal fiber sensor introduces the concept of simultaneous detection with the linearly polarized and radially polarized modes because the sensing performance of the sensor based on both modes is relatively high, which will be useful for selecting the modes to make the detection accurately. The sharp single resonant peaks of the linearly polarized mode and radially polarized mode, are stronger and more sensitive to the variation of analyte refractive index than that of any other polarized mode in this kind of photonic crystal fiber. For linearly polarized mode and radially polarized mode, the maximum sensitivities of 10448.5nm per refractive index unit and 8230.7nm per refractive index unit can be obtained, as well as 949.8 and 791.4 for figure of merits in the sensing range of 1.33-1.45, respectively. Compared with the conventional Au-metalized surface plasmon resonance sensors, our device is better and can be applied as a biosensor.  相似文献   

14.
李岩  傅海威  邵敏  李晓莉 《物理学报》2011,60(7):74219-074219
构造了一种二维GaAs石墨点阵柱状光子晶体共振腔. 利用时域有限差分方法计算了这种光子晶体共振腔TEy模的共振峰随温度变化的情况. 计算结果表明这种结构的光子晶体共振腔的共振峰主峰随温度呈分段线性变化趋势,且具有1.60 nm/℃以上的温度响应灵敏度. 同时,计算结果显示,这种结构的光子晶体共振腔具有很好的频率开关特性. 最后,利用计算结果解释了频率开关特性的成因. 关键词: 光子晶体 温度 共振腔 开关  相似文献   

15.
窦军红  盛艳  张道中 《物理学报》2009,58(7):4685-4688
在八重准周期极化的铌酸锂非线性光子晶体中,通过调节基频光波长实现了多个波长的同时共线准相位匹配倍频,最高转换效率达36%.同时,测量了准晶非线性光子晶体中二次谐波转换效率随晶体温度以及入射波长的变化,结果表明二次谐波在长波处具有更宽的温度以及波长调谐带宽.该项研究对于准周期非线性光子晶体在实际工作中的运用具有重要的指导意义. 关键词: 准周期 非线性光子晶体 温度调谐 波长调谐  相似文献   

16.
李岩  李晓莉  邵敏 《光子学报》2012,41(1):121-126
构造了一种二维砷化镓石墨点阵柱状光子晶体谐振腔.利用时域有限差分方法计算了这种光子晶体谐振腔TMy模的共振峰波长随应力和温度变化的情况.计算结果表明,这种谐振腔TMy模的共振峰波长随x、y方向的应力变化以及随应力环境的变化均具有较好的线性特性,其应力响应灵敏度为0.013 69 nm/Mpa,且这种谐振腔沿x方向和y方向的应力响应灵敏度相同;同时,这种谐振腔的共振峰主峰随温度呈分段线性变化趋势,且具有最大1.4 nm/℃的温度灵敏度.另外,计算结果显示,这种结构的光子晶体谐振腔具有很好的频率开关特性.  相似文献   

17.
陈颖  范卉青  卢波 《物理学报》2014,63(24):244207-244207
结合表面缺陷半无限光子晶体Tamm态与多孔硅光学传感机理,在光子晶体表面缺陷腔中引入多孔硅,并利用其高效的承载机制,提出基于多孔硅表面缺陷光子晶体Tamm态的折射率传感结构.在半无限光子晶体中缺陷腔与原来的周期性分层介质结构的界面上存在Tamm态,通过入射角度调制使其在缺陷腔中实现多次全反射,并在缺陷腔中加入吸收介质,使谐振波长在缺陷腔中完成衰荡,从而在反射谱中得到缺陷峰;调整光子晶体参数,使缺陷峰的半高全宽得到优化,提高其品质因数(Q值);在此基础上,根据Goos-H?nchen相位移与谐振波长的关系,建立由待测样本折射率改变所导致的多孔硅表面吸附层有效折射率变化与缺陷峰值波长漂移之间的关系模型,并分析其折射率传感特性.结果表明,此生物传感结构Q值为1429,灵敏度为546.67 nm/RIU,证明了该传感结构的有效性,可为高Q值和高灵敏度折射率传感器的设计提供一定的理论参考.  相似文献   

18.
A giant enhancement (no less than by 103) of the optical third-harmonic generation in one-dimensional porous silicon microcavities and photonic crystals was observed experimentally. The enhancement is due to the resonant enhancement of the fundamental field in the cavity mode and the fulfillment of the phase matching condition at the photonic band gap edges of the photonic crystal and in the vicinity of the microcavity mode.  相似文献   

19.
刘启能  龙涛  代洪霞 《计算物理》2015,32(3):369-373
建立一维掺杂光子晶体的谐振腔模型并研究其缺陷模特性,采用相干叠加的方法推导缺陷模的透射率及频率,建立一种研究缺陷模的方法——相干叠加法.将相干叠加法与特征矩阵法和共振理论进行比较,结果表明:相干叠加法具有特征矩阵法和共振理论的优点,并克服了特征矩阵法和共振理论的不足.相干叠加法是一种研究一维掺杂光子晶体缺陷模的更为有效的方法.  相似文献   

20.
We show that photonic crystals made of materials with normal dispersion allow broad angular range phase matching in nonlinear wave mixing processes if tuned to the subdiffractive (or equivalently self-collimated) beam propagation regimes for the frequencies of both interacting waves. This allows efficient parametric mixing of narrow beams. We demonstrate this idea by numerical simulation of the second harmonic generation in two-dimensional photonic crystal in particular nonlinear material (AlGaAs) in planar waveguide geometry.  相似文献   

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