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检索范围:中国学术期刊,万方数据库
检索策略:or光子晶体or发光or光谱or色散or衍射
时间限制:20年月~月
检索结果:εA等于5μB等于1.5,负折射率材料的B满足:εB等于1-ω2ep/ω2,ω<,ωep(1)μB等于1-ω2mp/ω2,ω<,ωmp(2)式中,ωep和ωmp,分别为电等离子体和磁等离子体的振荡频率.
我们对异质结构(A6B6)5进行分析.设周期单元a和b中各层单负材料的厚度分别为:
dl等于24mm,d2等于12mm,d3等于24mm,d4等于24mm.ωep和ωmp,分别为电等离子体和磁等离子体的振
荡频率,且均取为12GHz.图1为我们计算得到的正入射时异质结构的透射谱.从图1中我们可以看出,在这种(A6B6)5结构的透射谱中出现了多个禁带,而且在禁带之间形成了宽窄不同的通带.其中,窄通带可用于窄带滤波,宽通带可用于宽带滤波.
本文构造了(A6B6)5型正负折射率材料交替生成的一维异质结构光子晶体,并利用传输矩阵法进行数值模拟,最后研究了这种异质结构光子晶体的能带结构与各参数之间的关系.结果表明,这种异质结构光子晶体可以同时实现窄带滤波和宽带滤波的双重滤波功能.这是正常材料构成的光子晶体和普通正负交替光子晶体所难以实现的.由透射谱可以看出,这种异质结构的能带不敏感于周期数的变化,而敏感于晶格厚度和入射角的改变:随着晶格厚度的减小,禁带逐渐变宽,且在原来的通带区逐渐形成多个禁带,通带区震荡的剧烈程度逐惭减弱,随着入射角的增加,在原来的通带区也会逐渐出现多个禁带,其中在低频区逐渐出现的禁带都比较窄,而在高频区则会逐渐出现一个很宽的禁带,而且这个禁带随着入射角的增加而变宽,同时透射峰随入射角的增加而逐渐向低频移动,并趋于简并.
摘自《红外》2016年12月
光子晶体光纤中超连续谱的产生
关 键 词:光通信,光子晶体光纤,超连续谱,分步傅立叶法
本文基于广义非线性薛定谔方程.采用分步傅里叶方法数值模拟了在飞秒激光脉冲作用下光子晶体光纤中的传输特性和超连续谱的产生机理,分析和研究了光子晶体光纤产生超连续谱的规律及光纤参数对其特性f特别是对其宽度及形状)的影响.
假设泵浦光脉冲为理想高斯光脉冲.脉冲宽度为15fs,峰值功率20000W.光纤的零色散波长750nm.泵浦光脉冲中心波长为800nm.处于光纤的反常色散区内.在泵浦脉冲作用下.当光纤长度取不同值时.SC光谱的演变过程进行数值模拟,可知光谱谱宽是先增大再减小.最终形成稳定频谱SC的产生基本可分为两个阶段初始阶段.SPM效应起主导作用,在SPM与群速度色散(groupvelocitvdispersion.GVD)二者相互作用下,频谱缓慢展宽,高阶色散使得频谱展宽不对称,光谱向短波长方向展宽得更多.其幅度相应地低于长波长光谱的幅度,由于是SPM效应作用.产生的光谱比较光滑SC演变的第二个阶段.频谱展宽到了一定程度,部分频谱分量进入光纤正常色散区,频谱分量在正常色散区域又受到FWM及交叉相位调制fcrossphasenodulation.XPM1的影响.蓝移端比红移端展宽速度更快.从而使光谱得到进一步的展宽,光脉冲在传播8em(对应归一化距离1时光谱达到最宽.但此时光谱形状不再光滑,出现振荡现象,变得十分混乱.
为了分析SC宽度与泵浦光脉冲峰功率的关系.假定脉冲初始峰值功率Pn分别取200W,800W,1100W和2100W.由其数值模拟结果可知:光纤中SC的产生存在一个阈值泵浦功率,脉冲峰功率低于阈值泵浦功率时SC宽度增加缓慢.而当超过阈值泵浦功率之后.SC宽度急剧增长这是由于在泵浦功率较大的情况下.由SPM展宽的光谱会越过光纤的零色散点.然后FWM及XPM开始起作用.导致光谱进一步展宽同.而泵浦光功率太小,则由SPM展宽的光谱无法越过光纤的零色散点.FWM及XPM就不可能发生,在仅有SPM起作用的情况下,产生的SC光谱自然比较小.
进一步数值模拟发现,当泵浦功率增加到一定程度时脉冲波形就比较稳定,光谱宽度不再增加.因此,对于一根光纤,在不同的泵浦功率作用下,可以将其输出情况分为初始展宽,剧烈展宽及饱和展宽三个阶段,在实际应用时只有选择合适的功率,使其处于剧烈展宽阶段时,才能充分利用泵浦功率,获得很宽的超连续谱.
为了分析初始啁啾对SC光谱展宽的影响.设定脉宽为lOOfs,脉冲初始功率Po等于1200W,初始啁啾参数C-一1,0,1,5,从其数值模拟结果以看出,脉冲脉冲中心波长位于反常色散区时,正啁啾有利于光谱展宽,负啁啾则不利于光谱展宽.对于自相位调制来说,无论是在正常色散区还是在反常色散区,它在脉冲前沿产生的啁啾总是正的:而GVD在中心波长位于反常色散区时会产生负啁瞅.当初始啁啾为负的脉冲时,两者将会相互叠加,这样不利于脉冲的压缩,若峰值功率相对较低,发生的非线性效应要弱些,产生的光谱也较窄较弱.当初始啁啾为正时,二者将会相互补偿,使色散产生的影响比无啁啾时要弱,这样与非线性效应(SPM起主要作用)相互作用时,会使脉冲压缩得更窄,峰值功率更高.峰值功率上升到一定程度,光谱展宽的速度将会明显增加,在这一阶段,初始啁啾的影响变小,这是因为此时非线性效应会导致更强的非线性效应,它产生的啁啾变大,初始啁啾在总占的比例逐渐减小,各种非线性效应同时作用,光谱变得更加不对称.
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研究结果表明:光子晶体光纤中SC的产生是SPM,FWM及XPM效应综合作用的结果.其中SPM效应起先导作用泵浦光脉冲的峰值功率,初始啁啾及光纤长度对SC的产生有重要影响.当中心波长位于反常色散区时,正啁啾有利于光谱展宽,负啁啾则不利于光谱展宽.对长度给定的光纤可通过改变初始啁啾参量来获得最宽的光谱:只有泵浦脉冲功率大于SC的阈值泵浦功率,才能观察到显着的SC现象.随着峰值功率的加强,获得的超连续谱随之明显加宽,而且愈加平坦.这些结论对于研究超连续谱的产生和应用具有参考意义.
摘自《光器件》2016年10月
红外隐身一维光子晶体结构反射特性的理论分析
关 键 词:红外隐身,光子晶体,传递矩阵,反射率
对于碲化铅和冰晶石组成的一维光子晶体,冰晶石的折射率n1等于1.35,碲化铅的折射率n2等于4.1.由于两种介质都没有磁性,故磁导率为μ1等于μ2等于1.图1是垂直入射时光子晶体的反射谱,其中单层碲化铅和冰晶石的厚度分别为0.5075μm和0.9963μm,二者的光学厚度分别为8.0μm的1/3和1/6,反射率R等于2.由图1可以看出:此种结构的光子晶体在中红外和远红外有高反射特性,其中在3.37～4.75μm和6.20～13.3μm的反射率大于0.95.
图2是5个周期碲化铅和冰晶石光子晶体的反射率.光垂直入射,其中单层碲化铅和冰晶石的厚度分别为0.7481μm和0.7557μm,二者的光学厚度分别为10.0μm的2/5和1/10.从图2中可以看出:在3～16μm,反射曲线有3个高反射区,其中在2.93～3.71μm,4.29～6.28μm以及8.65～15.0μm的反射率高于0.95.
由图3可知:在2.96～14.87m光的反射率高于0.95.此结果表明,复合后的光子晶体的高反射区波长范围明显宽于单一结构光子晶体的波长范围,而且笔者感兴趣的3.0～5.0m和8.0～14.0m两个大气红外窗口都被包括在内,完全满足红外隐身的要求.
图4给出了当入射光的kx在0～90.时TE波反射率的计算结果,kx为x方向上的波斯量.
图5为入射光的kx为0～90.时TM波反射率į
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