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 表面等离子体激元耦合到自由空间中光束的研究

尹娟 陈跃刚

[摘要]在光学集成中,金属表面的等离子体传输控制非常重要。应用表面波全息法设计结构控制表面等离子体波耦合到自由空间中的光波。模拟金属表面等离子波束与自由空间中目标光束的标量叠加,得到干涉光强。在光强极大值的地...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2017, 54(04):042401

 近零折射率材料相位特性及应用

丁俊伟 梁斌明 蒋 强 陆志仁 庄松林

[摘要]采用时域有限差分(FDTD)方法研究了二维六边形排列结构的光子晶体近零折射率材料的相位特性,提出利用电场相位的空间频谱计算等效折射率的新方法,该方法可直观地反映电场相位的变化,解释了负折射的传播机理。利用...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2017, 54(03):031603

 光子晶体偏振分束器的设计与性能分析

张信祥 陈鹤鸣

[摘要]设计了一种基于定向耦合结构的光子晶体偏振分束器。该分束器由两个单模波导构成, 通过调节两个单模波导的宽度可以改变耦合长度。利用时域有限差分法进行仿真分析, 结果表明, 在波长1550 nm下TE和TM两种偏振模可以分束...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2017, 54(01):011301

 圆锥形仿生蛾眼抗反射微纳结构的研制

郭旭东 董亭亭 付跃刚 陈 驰 温春超

[摘要]采用时域有限差分(FDTD)法对中红外波段(3~5 μm)硅基底的圆锥形仿生蛾眼微纳结构进行了仿真模拟。通过对微纳结构占空比、周期和刻蚀深度等参数的分析, 获得了具有良好抗反射特性的微纳结构的组合参数。为了更好地指导...

 PDF全文红外与激光工程 | 2017, 46(09):0910002

 余弦光栅硅薄膜太阳能电池光吸收分析

陈科 吴睿 郑红梅 汪园园

[摘要]设计了一维双层余弦共形光栅结构的单晶硅薄膜太阳能电池.利用时域有限差分法模拟计算了双层余弦共形光栅结构和对照组结构的吸收光谱; 利用归一化光吸收密度的概念, 定量分析了300~700 nm和700~1 100 nm两个波段的光...

 PDF全文光子学报 | 2017, 46(04):0431002

 Ag涂层内凹弧形针尖增强喇曼散射效应仿真研究

沈小燕 刘续 胡佳成 朱振东 高思田 蔡晋辉

[摘要]设计了一种表面镀有Ag涂层且具有内凹弧度的圆锥形钨(W)针尖, 运用时域有限差分法建立了针尖-球形样品结构的针尖增强喇曼散射模型, 研究了针尖增强效应及参数优化配置.采用波长632.8 nm光源斜入射激励方式, 对模型的针...

 PDF全文光子学报 | 2017, 46(10):1029003

 基于时域有限差分方法的时变等离子体传播特性

徐珂 黄志祥 吴先良 王辉

[摘要]基于辅助微分方程的时域有限差分法对太赫兹波在时变等离子体中的麦克斯韦方程进行推导, 利用本构关系建立了含有尘埃颗粒的时变等离子体模型, 模拟了随时间变化的尘埃等离子体鞘的吸收系数, 反射系数和传输系数.数值计...

 PDF全文光子学报 | 2017, 46(10):1035002

 金属纳米线阵列全光调制

汪梅婷 郭佳 王美玉 党鹏 童凯

[摘要]提出一种基于长程表面等离子体的介质-金属纳米线阵列-非线性介质复合全光调制器.考虑克尔效应对折射率变化的影响, 采用时域有限差分法分析了金属纳米线直径、介质层厚度和泵浦光强度对反射谱的影响, 通过合理配置金属...

 PDF全文光子学报 | 2017, 46(10):1023004

 半径5 μm的定向输出圆盘形微腔激光器

吕晓萌 黄永箴 邹灵秀 杨跃德 肖金龙

[摘要]基于三维时域有限差分法, 对半径为5 μm的径向直连波导微腔激光器的模式及定向输出特性进行研究, 得到了波长在1550 nm附近的高品质因子(Q)横电模的Q值与光场分布特性。基于半导体平面加工工艺制备了AlGaInAs/InP圆盘...

 PDF全文中国激光 | 2017, 44(09):0901010

 硅基光栅耦合封装结构的优化设计

宋曼谷 曹立强 刘丰满 薛海韵 孙 瑜 李宝霞

[摘要]为了提高硅基光栅耦合封装结构的耦合效率、增大容差范围, 对光栅耦合的结构特性进行了理论分析, 并采用时域有限差分法完成了仿真验证, 在不改变光栅参量的基础上, 对光栅耦合封装结构进行了改进, 仿真建立了一款光栅...

 PDF全文激光技术 | 2017, 41(04):479

 亚波长金属柱阵列光透射增强的带通特性研究

陈 影 姜雨虹 孔小双 闫珂柱

[摘要]为了研究玻璃衬底上的亚波长紧凑金属柱阵列薄膜的光透射增强特性, 采用3维时域有限差分法进行了模拟, 得知该膜的增强光透射谱呈现单主峰带结构, 透射谱的峰值位置和带宽也因金属柱阵列周期和金属柱高度的不同而不同,...

 PDF全文激光技术 | 2017, 41(02):196

 基于太阳能收集的宽频螺旋纳米天线设计

徐志超 李 娜 段宝岩

[摘要]基于光的波动性, 提出了一种用于太阳能收集的螺旋纳米天线结构, 并利用时域有限差分法对其进行分析。该天线结构由两个共面的阿基米德螺旋臂及基底介质组成, 分析了天线的辐射效率和极化特性。新的螺旋纳米天线在400~...

 PDF全文光学学报 | 2017, 37(08):0826003

 表面微腔光子晶体LED的光提取特性

胡永禄 刘道柳 王 博 吴俊芳 李 潮

[摘要]提出并研究了一种基于表面微腔光子晶体的发光二极管(LED), 利用多个谐振腔出射光之间的相干耦合作用产生束流准直效应, 从而在提高光提取效率的同时, 也改善了出射光的空间指向性。通过对表面光子晶体LED结构进行优化...

 PDF全文光学学报 | 2017, 37(06):0623004

 基于光子晶体方形谐振器的可调谐光信号分离器

吴立恒 王明红

[摘要]在二维光子晶体结构中通过调节光子晶体方形谐振器PCSRs(Photonic Crystal Square Resonators)与波导的耦合长度、耦合宽度、及其耦合柱半径优化设计了光信号分离器.借助于CMT(Coupled-Mode Theory)理论定性分析了两个...

 PDF全文红外与毫米波学报 | 2017, 36(05):612

 混合表面等离子体光子晶体波导

汪梅婷 周春亮 郭 佳 王美玉 童 凯

[摘要]提出了一种新型金属-绝缘体-半导体(MIS)混合表面等离子体结构,基于时域有限差 分法验证了该结构在归一化频率范围(0.243~0.271)a/λ内具有明显的TM模式带隙。在二维光子晶体层 移除或改变中间行空气孔半径构成线缺陷...

 PDF全文量子电子学报 | 2017, 34(04):507

 细缝算法在细缝结构屏蔽效能计算中的应用

曹张帅 刘强 闫丽萍 赵翔 周海京

[摘要]通过比较不同细缝算法(TSF)计算误差随细缝宽度相对网格步长占比和频率的变化,以及各TSF算法计算获得的孔缝处及远离孔缝位置场分布的差异,给出了时域有限差分(FDTD)计算中不同TSF算法的适用性。在此基础上,将TSF算法用...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2017, 29(07):073201

 亚波长圆环形分解复用器谐振模分离研究

王柳 曾亚萍

[摘要]设计了一种亚波长圆环形三通道金属-介质-金属(MIM)波导分解复用器。利用时域有限差分(FDTD)法,在可见光到近红外频段研究了该结构的电磁传输特性,发现满足谐振条件的电磁波可以在圆环中发生多级谐振现象。通过优化出...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2016, 53(04):042301

 四通道光子晶体解波分复用器的研究

董小伟 倪品品 刘文楷

[摘要]研究了二维三角晶格光子晶体环形腔和微腔的谐振规律和耦合特性,采用1 个环形腔搭配2 个微腔的结构形式,设计了一种新型高效的四通道解波分复用器,不仅实现了对波长分别为1471、1511、1551、1591 nm 光波的解波分复...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2016, 53(03):030603

 带有光子晶体U-型谐振器的反射式分束器

吴立恒 王明红

[摘要]为从波长信道中实现信号优良的选择性输出,设计了带有光子晶体U-型谐振器(PCUR)的反射式分束器结构。利用时域有限差分(FDTD)方法研究了其结构电磁波功率分束特性。设计的4 种对称结构可用于输入波长的功率二等均分,...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2016, 53(02):022301

 太赫兹波段表面等离子体波传播距离的调控

王文伯 郭宝山

[摘要]设计刻槽深度渐变的金属光栅,利用截止频率控制太赫兹表面波的传播距离.金属光栅刻槽深度在60 μm时的截止频率为0.6 THz,120 μm时的截止频率为1.1THz.同时根据半导体材料InSb在太赫兹波段的色散特性、载流子浓度和...

 PDF全文光子学报 | 2016, 45(02):0224001

 石英光学元件激光损伤修复形貌的优化

周丽 姜有恩 韦辉 范薇 李学春

[摘要]针对三倍频光学元件后表面的损伤修复形貌,分别采用时域有限差分法(FDTD)和瑞利索末菲(R-S)衍射积分法,来模拟不同形貌下元件修复区域内以及其后续的光场分布。结果表明,当修复坑截面轮廓线端点切线与光束传播方...

 PDF全文中国激光 | 2016, 43(06):0602009

 单晶硅表面金字塔微结构反射特性的研究

黄 鑫 韩明珠 蒋孝鑫 杨雁南

[摘要]通过对化学腐蚀法制备的单晶硅表面微结构进行分析, 建立了一种金字塔微结构的数学模型, 采用时域有限差分法(FDTD)数值计算了波长在300~1000nm范围内微结构表面反射率随波长的变化规律, 并将计算结果与实验测量结果进...

 PDF全文半导体光电 | 2016, 37(06):800

 内置金属/电介质同心圆柱的金属孔阵列结构强透射特性

肖功利 郑 龙 王宏庆 杨宏艳 韦力丹 岳宏卫

[摘要]采用有限时域差分(FDTD)法研究了内置金属/电介质同心圆柱结构的材料属性、半径及其相对高度对金属孔阵列强透射特性的影响。发现该结构与内置单一金属、单一电介质和电介质/金属三种不同的同心圆柱结构相比较, 光的透...

 PDF全文半导体光电 | 2016, 37(06):779

 多频带太赫兹滤波器的设计

米 洋 吴倩楠 闫仕农

[摘要]基于不同大小形状的谐振环对电磁场不同响应的原理, 设计了一种由6个嵌套式的方形封闭谐振环结构(CRR)组成的多频带太赫兹滤波器。通过利用时域有限差分法(FDTD)对该滤波器的透射特性进行研究, 结果表明: 当电磁波正入...

 PDF全文应用光学 | 2016, 37(05):759

 基于SOI的高Q微环谐振腔的研究

郭凯丽 王智 李智勇 李强 乐燕思 吴重庆

[摘要]利用时域有限差分法, 对基于绝缘体上硅(SOI)的微环谐振腔的微环波导宽度对传输性能、Q值的影响进行了理论分析与仿真。研究结果表明, 单模条件下, 波导越宽, Q值越大。仿真优化结果表明微环半径为10μm、微环波导宽度...

 PDF全文半导体光电 | 2016, 37(04):487

 内嵌镜像对称矩形腔楔形金属狭缝阵列的宽带增强透射

肖功利 郑龙 王宏庆 杨宏艳3 邓进丽 李琦

[摘要]采用时域有限差分法研究了内嵌镜像对称矩形腔长度、宽度及其位置对楔形金属狭缝阵列结构透射特性的影响。研究发现, 采用此结构形成的光子晶体结构所产生的能带可以调控禁带, 不仅在短波长范围存在明显的传输禁带, 而...

 PDF全文半导体光电 | 2016, 37(04):505

 金纳米交叉结构的光学性质及传感特性研究

李健 白静

[摘要]利用时域有限差分法分别模拟计算了X型金纳米结构和L型纳米天线以及由这两种结构所组成的金纳米交叉结构的消光光谱和近场分布, 并研究了金纳米交叉结构对周围介质折射率变化的敏感性。研究结果表明, X型金纳米结构在入...

 PDF全文半导体光电 | 2016, 37(03):373

 二维正方晶格光子晶体三光波导方向耦合器

苏康 王梓名 刘建军

[摘要]光子晶体是以介电常数呈周期性排布且在光波长量级构建的人工微结构,利用其具有光子禁带这一特性可实现对光子的控制。引入线缺陷可形成光子晶体波导。以1.55 μm 的TE 偏振光作为光源,用时域有限差分法计算并分析了二...

 PDF全文光学学报 | 2016, 36(03):0323002

 硅太阳能电池表面纳米线阵列的光学特性研究

黄晓刚 王进 高慧芳 张启

[摘要]为增强晶体硅太阳能电池的光利用率, 提高光电转换效率, 研究了硅纳米线(Silicon nanowires, SiNWs)阵列的光学特性。首先运用时域有限差分(Finite-Difference Time-Domain, FDTD)方法对硅纳米线阵列在300~1100 nm波段...

 PDF全文光电子技术 | 2016, 36(02):78

 铁电体移相器高功率微波应用研究

王明阳 袁成卫 张强

[摘要]为拓展高功率微波阵列天线的波束扫描范围,将铁电体移相器引入到高功率微波领域。分析铁电体移相器的工作原理,并研究其应用于高功率微波领域可能遇到的问题,利用时域有限差分法对高功率微波在铁电体材料中传播的简单模...

 PDF全文强激光与粒子束 | 2016, 28(03):033012

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