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全光二极管是集成光子回路上最基本的光子器件,如何有效增强全光二极管的单向透射性,提高消光比一直是学者们研究的重点.当前,利用表面等离极化激元(surface plasmon polaritons,SPPs)和复合衍射衰逝波(composite diffracted evanescent wave,CDEW)的亚波长金属微纳结构构建全光二极管器件还鲜有研究.因此,开发出一种可调制的全光二极管,对未来制备复杂的光子回路具有重要意义.本文提出了一种基于SPPs-CDEW混合模式设计全光二极管的方法和结构,该结构结合纳米缝中的类法布里-珀罗共振效应,利用结构参数对SPPs进行调控,实现了光束单向透过的功能.首先,利用理论推导和有限元算法分析了单缝-对称双凹槽纳米结构的透射增强现象,提出了透射增强和削弱的物理机理.其次,计算出规约化透射率随单狭缝和凹槽对之间距离变化的远场透射谱,给出的理论和数值计算结果符合得很好.最后,通过此透射谱精确确定凹槽的位置和数量,得出上表面对称分布五对增强透射凹槽、下表面六对抑制透射凹槽的最优全光二极管结构,有效增强了全光二极管的单向透射性,提高了消光比,最大消光比可以达到38.3 dB,即正向透射率是反向透射率的6761倍,比已有文献提高了14.6 dB,并在850 nm左右有70 nm宽的工作波长带宽(20 dB).本文提出的光二极管结构简单,宽带宽工作,易于集成,耦合效率高,研究结果对光学信号传输、集成光回路、超分辨率光刻等相关领域具有潜在的应用价值. 相似文献
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超短超强激光打靶产生的超热电子,与固体靶相互作用时会产生Kα线辐射.由经典定标律给出了法线方向超热电子的温度.利用蒙特卡罗方法,对超热电子在固体靶中的传输进行了研究,模拟了不同靶厚度情况下Kα产额和角分布及不同电子温度下Kα光子的转化效率.计算结果与实验符合较好.结果表明:在一定电子温度下,随着靶厚度的增加Kα光子产额会达到饱和,并会使Kα光子发射的各向异性变得更加严重;存在最佳的电子温度,使Kα线转化效率最高.
关键词:
超短超强激光
超热电子
蒙特卡罗方法
Kα线')" href="#">Kα线 相似文献
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自快点火概念提出以来,与快电火概念相关的物理研究已成为激光惯性约束聚变研究的前沿热点问题。对于惯性约束聚快点火方案,超热电子的产生和输运及能量沉积研究是目前最受关注的课题之一。因为超短超强激光产生的超热电子电流很大(有时远远超过Alfven极限),持续时间短,涉及高密度,在输运中伴随着强烈的电场和磁场。再加之Wibel不稳定性的成丝效应,都将严重影响超热电子的输运和能量沉积效率,使得快点火涉及到的超热电子输运和能量沉积的物理过程变得异常复杂。超热电子产生、输运涉及到固体密度等离子,因此高密度区的输运过程实验探测就显得非常重要。 相似文献
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推导了基于衰减全内反射结构的表面等离子体干涉光刻磁场强度分布的解析表达式,讨论了该光刻结构的最优化条件.当激发光为325nm激光,棱镜和光刻胶的折射率分别为1.94和1.53时,最优化的Al膜厚为19.2nm,共振角为58.83°,激发的表面等离子体干涉刻写光栅的特征尺寸为48.9nm,小于1/6波长.计算结果表明,高折射的光刻胶可以制造高分辨率的光栅. 相似文献
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曾在古代创造过灿烂科学技术文化的印度自19世纪中叶之后开始复苏,先是在数学和化学领域中崭露头角,涌现出一些具有现代意义的著名学者;后来又在物理学上捷报频传,脱颖而出一批具有国际影响的物理学家,米格纳德.萨哈(Meghnad Saha)就是其中的杰出代表。贫寒神童的成才之路萨哈于1893年10月6日出生于英属印度孟加拉省达卡近郊的一座小村庄,父亲是小商贩、母亲是家庭主妇,萨哈手足8人,他排行第五。养活如此之多的儿女,父母的艰辛不言而喻。贫困的家境使萨哈在小学阶段就不得不一边上学、一边在家里的店铺帮忙,其父根本不想让他接受比小学更高… 相似文献
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提出了由十字连通形环形谐振腔耦合两个金属-介质-金属(metal-insulator-metal, MIM)波导的结构,并用有限元法数值研究了表面等离极化激元在结构中的传输特性.通过对透射谱的研究,系统地分析了MIM结构的传感特性.结果表明,在透射光谱中有三个共振峰,即存在三种共振模式,其中透射峰与材料的折射率呈线性关系.通过对结构参数的优化,得到了折射率灵敏度(S)高达1500 nm/RIU的理论值,相应的传感分辨率为1.33×10~(-4)RIU.更重要的是,灵敏度不受结构参数变化的影响,这意味着传感器的灵敏度不受制造偏差的影响.此外,谐振波长与环形腔中心半径成线性关系,该器件在较大波长范围内实现可调谐带通滤波.透射强度随着波导与环形腔间距的增大而减小,透射带宽同时减小,因此,可以通过控制环形腔与波导的耦合距离来调谐透射强度及透射带宽.研究结果对高灵敏度纳米级折射率传感器和带通滤波器的设计以及在生物传感器方面的应用都具有一定的指导意义. 相似文献
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从金属箔背表面测量了超热电子穿越固体靶产生的光发射.光发射积分成像图案呈圆环状,在圆环边缘附近出现局部化明亮光信号确定为光学渡越辐射;光发射光谱在300—500nm之间出现一系列非周期锐利尖峰,在400nm(2ω)附近的尖峰较明显,这个光发射取决于v×B加 热机制产生的超热电子束的微束团引起的相干渡越辐射,(v为电子电度,B为磁场强度),光 强随靶厚度的增加而减小.
关键词:
超热电子
光发射
光学渡越辐射
v×B加热机制
相干渡越辐射 相似文献
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利用OMA光学多道分析仪测量了激光与薄膜靶相互作用中产生的辐射光谱,在靶后观察到红移的二次谐波发射. 这种二次谐波是v×B加热产生的、具有微脉冲结构的超热电子束在等离子体-真空边界产生的相干渡越辐射(CTR). 随着激光能量的增大,红移峰向长波方向移动,光谱同时发生展宽. 分析认为,等离子体临界面的迅速膨胀是导致二次谐波红移的主要原因. 随着预脉冲能量的增大,临界面膨胀速度增大,导致了发射峰更大的红移. 实验还测量了靶面法线方向的辐射光谱,观察到基频辐射的红移和展宽. CTR为诊断临界面的运动方向和速度提供了一种新的方法.
关键词:
相干渡越辐射
超热电子
超短超强激光
等离子体相互作用 相似文献