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金属银对光子晶体光吸收的增强效应
1
作者 赵宏斌 苏安 +4 位作者 邹秒宏 李福生 蒙成举 黄育飞 高英俊 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1103-1109,共7页
构造含金属银缺陷的光子晶体模型(AB)m AGA(BA)m,利用传输矩阵法理论,通过计算机计算仿真的方式,研究了金属银缺陷对光子晶体光吸收特性的增强效应,发现当光子晶体中引入金属银缺陷后,光子晶体的光反射率和吸收率均得到增强。在400~1400... 构造含金属银缺陷的光子晶体模型(AB)m AGA(BA)m,利用传输矩阵法理论,通过计算机计算仿真的方式,研究了金属银缺陷对光子晶体光吸收特性的增强效应,发现当光子晶体中引入金属银缺陷后,光子晶体的光反射率和吸收率均得到增强。在400~1400 nm范围内,平均反射率增强到93.87%,平均吸收率增强到6.13%,且吸收率大小和位置可调。随着周期数m或B介质层厚度d B增大,光子晶体的光吸收率均得到增强,当m=5时吸收率高达98.72%,当d B=118.52 nm时吸收率高达99.59%,且吸收峰的位置随m增大向短波方向移动,但随d B增大向长波方向移动。随着光入射角度θ增大,光子晶体的光吸收率先增强到极大值后再逐渐减弱,且吸收峰的位置随入射角θ增大向短波方向移动。随着A介质层厚度d A增大,光子晶体的光吸收率减弱,当d A=73.22 nm时吸收率为98.72%,且吸收峰的位置随d A增大向长波方向移动。含金属银缺陷光子晶体的光吸收特性,可为新型光学吸收器、太阳能电池、滤波器和全反射器等材料研究和选择提供理论参考。 展开更多
关键词 金属银 光子晶体 缺陷 光学吸收 调制
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复介质对光量子阱光传输特性的激活效应 被引量：4
2
作者 苏安 蒙成举 +1 位作者 江思婷 高英俊 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期396-410,共15页
利用传输矩阵法研究复介质对光量子阱光传输特性的激活效应机制,结果表明复介质可有效激活光量子阱的光透射率和内部局域电场。无论组成光量子阱的介质是实介质还是复介质,光量子阱内部均存在局域电场,且局域电场均会产生频率量子化并... 利用传输矩阵法研究复介质对光量子阱光传输特性的激活效应机制,结果表明复介质可有效激活光量子阱的光透射率和内部局域电场。无论组成光量子阱的介质是实介质还是复介质,光量子阱内部均存在局域电场,且局域电场均会产生频率量子化并在透射谱中出现分立的窄透射峰。在介质A中掺入激活性杂质的复介电常数虚部k为正时,光量子阱内部局域电场和分立窄透射峰的透射率均出现衰减现象,且随着k值增大内部局域电场单调衰减越来越明显,但光量子阱不同波长位置的局域电场对k值的响应灵敏度不同,其中光量子阱中心波长处对应的电场对k值响应最灵敏;当复介电常数的虚部k为负值时,光量子阱内部局域电场和分立窄透射峰的透射率均出现增益放大现象,随着负虚部|k|值增大,内部局域电场先增大至极大值随后衰减,但光量子阱不同波长位置的局域电场增益放大的极大值及其对应的|k|值大小不同,其中光量子阱短波方向局域电场对|k|值响应最灵敏,长波方向局域电场对|k|值响应灵敏度最低。研究复介质对光量子阱光传输特性的调制机制,对新型光学滤波器、光学放大器和光学全反射镜的理论研究与实际设计,以及光量子阱光传输特性的内在机制研究等,均具有积极的指导意义。 展开更多
关键词 复介质光量子阱 激活 局域电场 透射谱 光学器件
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石墨烯缺陷对光子晶体光吸收特性的调制 被引量：1
3
作者 赵宏斌 苏安 +3 位作者 尹向宝 蒙成举 江思婷 高英俊 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期418-425,共8页
通过构造含石墨烯缺陷光子晶体结构模型(ACG^(K1)CB)^(N)CG^(K)C(BCG^(K2)CA)^(M),利用传输矩阵法理论和计算机模拟仿真的方式,研究了石墨烯缺陷对光子晶体光吸收特性的调制作用。当光子晶体中引入石墨烯缺陷后,光子晶体的光吸收率增强... 通过构造含石墨烯缺陷光子晶体结构模型(ACG^(K1)CB)^(N)CG^(K)C(BCG^(K2)CA)^(M),利用传输矩阵法理论和计算机模拟仿真的方式,研究了石墨烯缺陷对光子晶体光吸收特性的调制作用。当光子晶体中引入石墨烯缺陷后,光子晶体的光吸收率增强,并出现明显的窄带吸收峰。随着周期数M或K_(2)增大,光子晶体的光吸收率增强,当M=6时吸收率达到96.55%,当K_(2)=4时吸收率达到43.30%,而且吸收峰随M增大向短波方向移动,但随K_(2)增大向长波方向移动。随着周期数K增大,光子晶体的光吸收率先增大到极大值后再减弱,且吸收峰向短波方向移动。随着A介质层(硅单质)厚度d_(A)的增大,光子晶体的光吸收率增强,当d_(A)=178.25 nm时吸收率达到48.54%,且吸收峰向长波方向移动;随着B、C介质层(分别为四氯化碳和砷化镓)厚度d_(B)、d_(C)增大,光子晶体的光吸收率减弱,当d_(B)=178.25 nm时吸收率为33.12%,当d_(C)=155.25 nm时吸收率为25.89%,且吸收峰向长波方向移动。随着光入射角θ增大,光子晶体的光吸收率先增大到极大值后再减弱,且吸收峰向短波方向移动。研究结果表明石墨烯缺陷对光子晶体光吸收特性具有很好的调制作用,为新型光学吸收器、滤波器和全反射器等材料研究和选择提供理论参考。 展开更多
关键词 石墨烯 光子晶体 缺陷 光学吸收 调制
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对称结构光子晶体表面Tamm态的光学性质 被引量：2
4
作者 苏安 潘继环 +2 位作者 蒙成举 唐秀福 高英俊 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期349-354,共6页
利用传输矩阵理论和等效原理,从能级的角度研究对称结构光子晶体表面Tamm态的光学性质,结果表明:在有限排列周期结构光子晶体中,介质表面可支持表面Tamm态的存在,且轴向传播时通带中出现TM和TE偏振的能级简并现象,离轴传播时从通带边缘... 利用传输矩阵理论和等效原理,从能级的角度研究对称结构光子晶体表面Tamm态的光学性质,结果表明:在有限排列周期结构光子晶体中,介质表面可支持表面Tamm态的存在,且轴向传播时通带中出现TM和TE偏振的能级简并现象,离轴传播时从通带边缘分离出来的非简并能级被局域于光子晶体表面而形成了光学Tamm态;表面Tamm态内存在很强的局域电场,而且局域电场在介质界面处分布最强;表面Tamm态内的能量输运,对于低折射率介质可正反两方向输运,且输运速度快,对于高折射率介质只能正向输运,且输运速度较慢,故在高折射率介质界面处形成很强的局域光场。对称结构光子晶体表面Tamm态光学性质可为光子晶体光波导和表面波传感器的研究和设计提供指导。 展开更多
关键词 光子晶体 传输矩阵 TAMM态 光学性质
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左右手材料光子晶体能带结构及表面波色散关系 被引量：1
5
作者 周波 蒙成举 +2 位作者 许江勇 苏安 高英俊 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期1389-1394,共6页
根据平面波展开的传输矩阵理论及布洛赫定理,通过参数匹配的方式,研究零平均折射率及表面含覆盖介质层条件下左右手材料光子晶体的能带结构和表面波的色散关系,结果表明:零平均折射率条件下,左右手材料光子晶体不同于正折射率材料光子晶... 根据平面波展开的传输矩阵理论及布洛赫定理,通过参数匹配的方式,研究零平均折射率及表面含覆盖介质层条件下左右手材料光子晶体的能带结构和表面波的色散关系,结果表明:零平均折射率条件下,左右手材料光子晶体不同于正折射率材料光子晶体,能带结构中出现半封闭状禁带、封闭状禁带和通带,且通带中的分立能级沿着低频方向呈现振荡衰减和多重简并趋势,能带结构沿着波矢绝对值增大方向趋于简并至消逝。添加表面覆盖介质层的左右手材料光子晶体支持正反表面波和反向表面波的传播,部分半封闭状或封闭状禁带边缘出现简并能级分裂,形成禁带中斜率有正有负的分立色散曲线。表面覆盖介质层厚度可调制色散曲线的频率位置和数目,随覆盖介质层厚度增大,分立色散曲线向波矢减小方向移动,且高频区域半封闭状禁带中的色散曲线在覆盖介质层厚度达到一定数值时还出现耦合分裂现象,但覆盖介质层厚度变化对能级的多重简并和通带与禁带的简并态不产生影响。左右手材料光子晶体的能带结构特点和表面波色散特性,可为新型光波导器件的研究和设计等提供指导。 展开更多
关键词 光子晶体 零平均折射率 表面波 色散关系 左右手材料 传输矩阵
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