陈超鑫:由不同材料组成的一维光子晶体的线性和非线性光学特性论文

陈超鑫:由不同材料组成的一维光子晶体的线性和非线性光学特性论文

本文主要研究内容

作者陈超鑫(2019)在《由不同材料组成的一维光子晶体的线性和非线性光学特性》一文中研究指出:光子晶体自从被提出以来,就被认为是新一代光电子信息技术发展的重要材料。周期性的光子晶体凭借其对电磁波的调控能力已经被应用于制备许多高性能光子器件。调节周期性光子晶体的结构与参数,使得光子晶体与背景材料之间实现完美的阻抗匹配,那么光波在介质中的传播,就会实现无损耗的完美传输。而利用自然界中的天然材料难以实现这一特性,这一特性对于一些对透射性能有要求的器件起着十分重要的作用。光子晶体不仅可以实现光波的完美透射,利用其光子局域的特性,一些对光吸收率非常低的材料,比如石墨烯、二硫化钼等,可以实现对光波的增强吸收与调控。在周期性结构的光子晶体中插入缺陷层,在缺陷处,电磁场因被两边势垒局域而叠加增强,出现光子局域,将低吸收率的材料放置于此处,会极大地加强其与光的相互作用,从而改善其在一些光子器件中的应用。在光计算和光电子信息技术为应用的研究背景下,作为实现全光信号处理关键功能的必要手段——光学双稳态被得到广泛的研究与关注,光子晶体作为操控光子的重要材料,已经被越来越多的用来制备光学双稳态器件。选取合适的激光波长,当光强增大到一定程度时,就会激发光学双稳效应。然而,这些都要求激光在正入射条件下,实现对角度不敏感的光学双稳效应,这对于制备光计算中的一些重要元器件具有重要意义。论文第二章我们分别在理论和实验上研究了由不同透明介质材料组成的对称一维光子晶体的透射特性,在可见光波段,证明可以实现极化不敏感和大角度的近完美宽透明带。完美的透明带归因于光子晶体与背景之间的良好的阻抗匹配,并且该新型的近完美宽透明带与光子晶体的周期数无关。理论和实验结果符合很好。利用该性质,可以用来研制广角宽带完美滤光片。论文第三章主要研究利用光子晶体的光子局域,实现对二维半导体材料吸收率的增强与调控。我们分别设计了三种不同的结构:表面含单层二维半导体材料的一维光子晶体,相比单层石墨烯的光吸收率,实现了接近4倍的增强吸收;缺陷中心含单层二维半导体材料的对称光子晶体,最大吸收率接近0.50;缺陷中心含单层二维半导体材料的非对称光子晶体实现了近完美吸收。利用含二维半导体材料的光子晶体可以促进其在光电子器件中的应用。论文第四章主要研究了在TM偏振条件下,含有双曲超构材料的一维光子晶体与金属激发的无色散塔姆等离子体激元时的光学双稳特性以及传统一维光子晶体的光学双稳特性。对于传统一维光子晶体,随着角度的增加,激发双稳态的临界波长保持了蓝移的特性。然而,利用含有双曲超构材料的一维光子晶体,通过调节合适的参数,实现了在一定角度范围内,激发双稳态的临界波长、临界阈值均保持不变。对于制备新型角度不敏感的全光开关等具有重要意义。

Abstract

guang zi jing ti zi cong bei di chu yi lai ,jiu bei ren wei shi xin yi dai guang dian zi xin xi ji shu fa zhan de chong yao cai liao 。zhou ji xing de guang zi jing ti ping jie ji dui dian ci bo de diao kong neng li yi jing bei ying yong yu zhi bei hu duo gao xing neng guang zi qi jian 。diao jie zhou ji xing guang zi jing ti de jie gou yu can shu ,shi de guang zi jing ti yu bei jing cai liao zhi jian shi xian wan mei de zu kang pi pei ,na me guang bo zai jie zhi zhong de chuan bo ,jiu hui shi xian mo sun hao de wan mei chuan shu 。er li yong zi ran jie zhong de tian ran cai liao nan yi shi xian zhe yi te xing ,zhe yi te xing dui yu yi xie dui tou she xing neng you yao qiu de qi jian qi zhao shi fen chong yao de zuo yong 。guang zi jing ti bu jin ke yi shi xian guang bo de wan mei tou she ,li yong ji guang zi ju yu de te xing ,yi xie dui guang xi shou lv fei chang di de cai liao ,bi ru dan mo xi 、er liu hua mu deng ,ke yi shi xian dui guang bo de zeng jiang xi shou yu diao kong 。zai zhou ji xing jie gou de guang zi jing ti zhong cha ru que xian ceng ,zai que xian chu ,dian ci chang yin bei liang bian shi lei ju yu er die jia zeng jiang ,chu xian guang zi ju yu ,jiang di xi shou lv de cai liao fang zhi yu ci chu ,hui ji da de jia jiang ji yu guang de xiang hu zuo yong ,cong er gai shan ji zai yi xie guang zi qi jian zhong de ying yong 。zai guang ji suan he guang dian zi xin xi ji shu wei ying yong de yan jiu bei jing xia ,zuo wei shi xian quan guang xin hao chu li guan jian gong neng de bi yao shou duan ——guang xue shuang wen tai bei de dao an fan de yan jiu yu guan zhu ,guang zi jing ti zuo wei cao kong guang zi de chong yao cai liao ,yi jing bei yue lai yue duo de yong lai zhi bei guang xue shuang wen tai qi jian 。shua qu ge kuo de ji guang bo chang ,dang guang jiang zeng da dao yi ding cheng du shi ,jiu hui ji fa guang xue shuang wen xiao ying 。ran er ,zhe xie dou yao qiu ji guang zai zheng ru she tiao jian xia ,shi xian dui jiao du bu min gan de guang xue shuang wen xiao ying ,zhe dui yu zhi bei guang ji suan zhong de yi xie chong yao yuan qi jian ju you chong yao yi yi 。lun wen di er zhang wo men fen bie zai li lun he shi yan shang yan jiu le you bu tong tou ming jie zhi cai liao zu cheng de dui chen yi wei guang zi jing ti de tou she te xing ,zai ke jian guang bo duan ,zheng ming ke yi shi xian ji hua bu min gan he da jiao du de jin wan mei kuan tou ming dai 。wan mei de tou ming dai gui yin yu guang zi jing ti yu bei jing zhi jian de liang hao de zu kang pi pei ,bing ju gai xin xing de jin wan mei kuan tou ming dai yu guang zi jing ti de zhou ji shu mo guan 。li lun he shi yan jie guo fu ge hen hao 。li yong gai xing zhi ,ke yi yong lai yan zhi an jiao kuan dai wan mei lv guang pian 。lun wen di san zhang zhu yao yan jiu li yong guang zi jing ti de guang zi ju yu ,shi xian dui er wei ban dao ti cai liao xi shou lv de zeng jiang yu diao kong 。wo men fen bie she ji le san chong bu tong de jie gou :biao mian han chan ceng er wei ban dao ti cai liao de yi wei guang zi jing ti ,xiang bi chan ceng dan mo xi de guang xi shou lv ,shi xian le jie jin 4bei de zeng jiang xi shou ;que xian zhong xin han chan ceng er wei ban dao ti cai liao de dui chen guang zi jing ti ,zui da xi shou lv jie jin 0.50;que xian zhong xin han chan ceng er wei ban dao ti cai liao de fei dui chen guang zi jing ti shi xian le jin wan mei xi shou 。li yong han er wei ban dao ti cai liao de guang zi jing ti ke yi cu jin ji zai guang dian zi qi jian zhong de ying yong 。lun wen di si zhang zhu yao yan jiu le zai TMpian zhen tiao jian xia ,han you shuang qu chao gou cai liao de yi wei guang zi jing ti yu jin shu ji fa de mo se san da mu deng li zi ti ji yuan shi de guang xue shuang wen te xing yi ji chuan tong yi wei guang zi jing ti de guang xue shuang wen te xing 。dui yu chuan tong yi wei guang zi jing ti ,sui zhao jiao du de zeng jia ,ji fa shuang wen tai de lin jie bo chang bao chi le lan yi de te xing 。ran er ,li yong han you shuang qu chao gou cai liao de yi wei guang zi jing ti ,tong guo diao jie ge kuo de can shu ,shi xian le zai yi ding jiao du fan wei nei ,ji fa shuang wen tai de lin jie bo chang 、lin jie yu zhi jun bao chi bu bian 。dui yu zhi bei xin xing jiao du bu min gan de quan guang kai guan deng ju you chong yao yi yi 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自山东大学的陈超鑫,发表于刊物山东大学2019-07-16论文,是一篇关于光子晶体论文,二维半导体材料论文,双曲超构材料论文,光学双稳态论文,山东大学2019-07-16论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自山东大学2019-07-16论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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