一维光子晶体禁带反射率随结构的变化

用特征矩阵方法得出了一维光子晶体的反射率计算公式,以/4波片堆为例,计算了当两种介质采用不同折射率的物质时,在第一光子禁带TE波及TM波的反射率随入射角的变化。结果显示,TE波与TM波的情况不完全相同。总的来说,增大两种介质折射率的差别,或者同时提高两种介质的折射率,或者增加周期数都有利于制造出具有完全光子禁带的一维光子晶体。     

掺杂一维光子晶体的杂质态

阐述了无缺陷光子晶体与掺杂光子晶体的结构,用光学特征矩阵方法,通过数值模拟计算具体讨论了一维光子晶体的一个实例。计算结果表明,掺杂光子晶体的禁带出现了极窄的、高透射率的尖峰,即光子杂质态,类似于半导体材料中的杂质能级。杂质层的引入增宽了原来光子禁带的宽度,杂质态的特征与杂质层的光学厚度、折射率及在晶体中的位置等因素有关。     

一维光子晶体中的电磁模密度

阐述了电磁模密度(EDOM)的概念及其在描述光辐射中的重要作用.推导了有限大小的均匀介质和一维光子晶体EDOM的解析表达式,计算出由λ₀/4薄片构成的一维光子晶体的EDOM,明显看出一维光子晶体中EDOM受光子带结构调制的现象;分析了在带边缘处EDOM有极大增强的现象,其值近似正比于周期数N的平方和两种介质折射率差的平方,并用数值计算结果证实了这一特点.     

入射角对光子晶体杂质模的调制

运用光在分层介质中传播的特征矩阵方法,通过数值计算,研究了掺杂一维光子晶体中光子禁带及杂质模的特性随不同偏振光及入射角的变化。研究结果表明,杂质模的中心波长及整个光子禁带随入射角的增加逐渐向短波方向移动,P偏振光和S偏振光的杂质模的移动情况基本一致。但是,禁带宽度、杂质模的带宽及Q值随着入射角的增加有明显变化。P偏振光的禁带宽度随入射角增加逐渐减少,而S偏振光的禁带宽度随入射角增加先不变后增加。P偏振光的杂质模的带宽先随入射角增大逐渐增宽,入射角大于67°之后又逐渐减小,而S偏振光的杂质模的带宽随入射角增加先减小然后略有增加,Q值也发生相应变化。     

空间辐射环境对卫星光通信系统误码率的影响

为了提高卫星光通信系统的空间抗辐射性能,开展了空间辐射损伤对卫星光通信系统的误码率影响研究。建立了空间辐射损伤的误码率模型,并基于该模型对光源和光电探测器辐射损伤条件下的系统误码率进行了数值计算。结果表明γ射线辐射和质子辐射均能对通信系统误码率造成几个量级的下降,需要增加合理的空间辐射屏蔽单元或者选择空间抗辐射性能较高的零差BPSK工作模式。     

基于视觉、听觉系统的声源水平方位定位

针对空间声源水平方位定位的精度问题,提出了利用基于软域值的小波分析方法对声源信号进行去噪处理.在此基础上,利用机器人的听觉系统对目标声源的水平方位进行粗定位;通过双目立体视觉系统对粗方位进行一定的矫正、补偿,实现方位的精定位.实验证明,提出的由粗到精的定位策略和方法具有较高的定位精度.     

有限周期的一维光子晶体的透射率及其禁带

用传输矩阵方法得到了有限周期的一维光子晶体的复透射系数和透射率的解析表达式.根据这个结果,分析讨论了一维光子晶体的光子禁带产生的原因,讨论了光子禁带及透过带的特征,并用透射率讨论了λ₀/4片组成的有限个周期的一维光子晶体的光子带结构,得到了与用其它方法相同的结果.     

卫星光通信系统中PIN探测器的空间辐射特性

对空间辐射环境下PIN光电探测器γ射线辐射特性以及粒子辐射特性进行了深入的研究。结果表明两种辐射机制均会对PIN光电探测器造成一定的影响,表现为暗电流噪声增加、响应率下降以及响应带宽下降。在卫星光通信系统结构设计过程中应该更多地考虑空间辐射对暗电流噪声造成的影响。     

一维光子晶体结构对反射光相位的影响

运用光在介质中传播的特征矩阵方法，通过数值计算，研究了一维光子晶体结构对光子禁带的反射光相位的影响。研究结果表明，光在光子禁带的反射率对于不同的入射角均近似为1；反射光的相位随入射角而变化，对于不同结构的一维光子晶体，反射光相位的变化不同，并且S偏振光和P偏振光的反射光相位的变化亦不相同；通过改变光子晶体的结构参数可以实现对反射光相位的调制。