高频区具有大带隙的二维像素型光子晶体结构

针对方块像素组成的二维光子晶体，传统平面波展开法可经修正使之收敛速度大大提高。采用快速算法，在高频区域找到了一种具有稳定的较大绝对禁带宽度的GaAs光子晶体结构，绝对禁带宽度为0．0995ωc(ωc-2π／α，α为晶格常量，c为光速)，中心频率为1．2625ω。     

大角度蚀刻衍射光栅的模拟

研究了平面波导密集波分复用器件中很有发展潜力的蚀刻衍射光栅(EDG).小角度范围光栅的模拟通常采用高斯近似的输入光场,由于近轴的高斯光场接近实际光场,所以模拟结果很准确.但这种方法应用于大角度范围的光栅则有偏差.本文提出了大角度蚀刻衍射光栅的模拟方法,分析了这种偏差并给出了模拟结果.事实上这种方法也适合于实际任意输入光场的模拟.     

低串扰平顶型刻蚀衍射光栅解复用器的设计

介绍了一种低串扰、频谱响应平坦化的刻蚀衍射光栅(EDG)解复用器的机理与设计方法,设计带有预整形输入的优化的多模干涉(MMI)结构.该设计采用了广角束传播方法(BPM)、基耳霍夫衍射理论以及模式传输理论等方法.给出一个优化的预整形渐变波导结构,以获得更陡的输出场边缘,使用MMI结构,获得了平坦的频谱响应,设计结构还获得了相对较低的色散值.     

刻蚀波导粗糙面散射的矩量法数值分析

用矩量法对刻蚀波导粗糙面的散射特性做出了精确的数值分析基于MonteCarlo方法建立高斯粗糙面数学模型,证明矩量法在分析刻蚀波导散射问题时,是可以应用于不同起伏高度、不同入射角的一种精确而高效的数值方法对不同起伏高度的两种偏振态,分别在小角度入射和大角度入射两种情况的随机散射特性应用矩量法做出了分析并以基于二氧化硅波导的EDG器件为例,分析了由于波导壁粗糙对于器件频谱响应特性的影响.     

Reflectionless spatial beam benders with arbitrary bending angle by introducing optic-null medium into transformation optics

By introducing an optic-null medium into the finite embedded transformation,a reflectionless spatial beam bender is designed,which can steer the output beam by a fixed pre-designed angleβfor an arbitrary incident angle.The bending angleβof the beam bender is determined by the geometrical angle of the device,which can be changed by simply choosing different geometrical angles.For various bending angles,the designed spatial beam bender can be realized by the same materials(i.e.,an optic-null medium),which is a homogenous anisotropic material.Numerical simulations verify the reflectionless bending effect and rotated imaging ability of the proposed beam bender.A reduction model of the optic-null medium is studied,which can also be used for a reflectionless spatial beam bender with a pre-designed bending angle.     

用线性变换方法计算二维正方晶胞正n边形直柱光子晶体的带隙结构

用线性变换方法推导了二维正方结构正n边形直柱光子晶体的带隙计算公式.采用线性变换方法可以简单地处理平面波展开方法中ε-1(r)的Fourier变换系数,使得相应的带隙计算变得简单有效.在固定填充率f=04的情况下,计算了砷化镓(ε=114)材料的正n边形直柱光子晶体带隙结构.发现随着n的增加,光子晶体的对称性相应提高,最大带隙的大小出现单调下降趋势.当n趋向于无穷大的时候,计算的正n边形直柱光子晶体的带隙趋向于零,与圆柱的情况完全相符. 关键词： 平面波展开方法 线性变换 正n边形直柱 带隙 对称性     

AWG中阵列波导耦合系数的计算

针对阵列波导光栅（AWG）中阵列波导耦合系数的计算问题，提出了基于光束传播方法（BPM）的叠加积分方法的修正方法。将修正前、后的结果与简单叠加积分方法的结果作了分析比较，从而验证了修正方法的正确性。分析了阵列波导之间的耦合对耦合系数的影响，阵列波导间距越小，影响越大。     

一种计算单模波导输出的快速方法及其在结构优化中的应用

提出了一种快速准确的新方法,用以计算入射场耦合到波导的能量.这种方法将BPM(beam propagation method)和叠加积分法结合起来,克服了单独用BPM计算场分布的效率较低的缺点,同时也克服了叠加积分只适用于计算规则波导的缺点,该方法称为正交过滤法.用这种快速方法对星型耦合器中输出波导的锥形波导形状曲线进行优化以获得最大的耦合能量.     

基于FD-BPM方法的阵列波导光栅模拟

给出了一种采用FD-BPM方法对整个阵列波导光栅(AWG)器件进行方便而精确地模拟的方法和一个AWG设计实例的模拟结果,并对模拟结果进行了分析.由模拟得到的器件基本参数与实际设计值符合得很好.     

小型高光谱图谱仪与激光雷达及其海洋应用

海洋是地球生态环境的重要一环,但人类对海洋资源的勘探和开采容易对其造成严重破坏,如油气开采过程造成的大面积溢油、污染和赤潮爆发等。高光谱成像技术可以同时获取图像信息与高分辨光谱信息,在海洋原位探测上具有重大应用。文中综述了小型高光谱图谱仪与激光雷达及其在海洋应用上的部分近期工作。小型高光谱图谱仪结合荧光技术,实现了溢油种类的分类和油膜厚度的估计。多模式高光谱海洋原位探测系统可以工作于普通反射或透射成像、望远成像、显微成像三种模式,实现了海洋不同藻类及鱼类传染病载体孢囊的高光谱探测。高光谱技术结合激光雷达技术在溢油、赤潮等海洋污染物监测方面具有很大潜力。非弹性高光谱沙姆激光雷达系统通过油品的荧光光谱实现了海洋溢油油品的遥测鉴别。形貌沙姆激光雷达系统基于二维沙姆成像原理,通过空气-水界面折射矫正,成功的对人体、贝壳、珊瑚等进行了三维形貌重构,近处恢复精度可达毫米级,表面纹路清晰可见,为海洋监测应用提供了新的技术支持。