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二维函数光子晶体 被引量:11
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作者 肖利 雷天宇 +6 位作者 梁禺 赵敏 刘慧 张斯淇 李宏 马季 吴向尧 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第13期154-162,共9页
光子晶体是由两种或两种以上不同介电常数材料所构成的周期性光学纳米结构.光子晶体结构可分为一维、二维和三维,其中二维光子晶体已成为研究的热点.可调带隙的二维光子晶体可以设计出新型的光学器件,因此,对它的研究具有重要的理论意... 光子晶体是由两种或两种以上不同介电常数材料所构成的周期性光学纳米结构.光子晶体结构可分为一维、二维和三维,其中二维光子晶体已成为研究的热点.可调带隙的二维光子晶体可以设计出新型的光学器件,因此,对它的研究具有重要的理论意义和应用价值.本文提出的二维新型函数光子晶体可以实现光子晶体带隙的可调性.所谓二维函数光子晶体,即组成它的介质柱的介电常数是空间坐标的函数,它不同于介电常数为常数的二维常规光子晶体.二维函数光子晶体是通过光折变非线性光学效应或电光效应使介质柱的介电常数成为空间坐标的函数.运用平面波展开法给出了TE和TM波的本征方程,由傅里叶变换得到二维函数光子晶体介电常数ε(r)的傅里叶变换ε(G),其傅里叶变换比常规二维光子晶体的复杂.计算发现当介质柱介电常数为常数时,其傅里叶变换与常规二维光子晶体的相同,因此二维常规光子晶体是二维函数光子晶体的特例.在此基础上具体研究了二维函数光子晶体TE波和TM波的带隙结构,其介质柱介电常数函数形式取为ε(r)=k·r+b,其中k,b为可调的参数.并与二维常规光子晶体TE波和TM波的带隙结构进行了比较,发现二维函数光子晶体与二维常规光子晶体TE波和TM波的带隙结构有明显的区别,二维函数光子晶体的带隙数目、位置以及宽度随参数k的变化而发生改变.从而实现了二维函数光子晶体带隙结构的可调性,为基于二维光子晶体的光学器件的设计提供了新的设计方法和重要的理论依据. 展开更多
关键词 二维函数光子晶体 平面波展开法 带隙结构
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含点缺陷二维函数光子晶体的本征场分布 被引量:8
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作者 刘继平 李海波 +8 位作者 孟祥东 张晓茹 刘晗 张斯淇 刘晓静 李宏 马季 梁禺 吴向尧 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期114-121,共8页
采用平面波展开法研究了含点缺陷正方结构二维函数光子晶体的带隙结构、缺陷模式和缺陷模式的本征场分布。选取介质柱的折射率为空间位置的分布函数,其参数可通过改变施加电场、光场的强度来调节。研究结果表明,通过调节介质柱参数,能... 采用平面波展开法研究了含点缺陷正方结构二维函数光子晶体的带隙结构、缺陷模式和缺陷模式的本征场分布。选取介质柱的折射率为空间位置的分布函数,其参数可通过改变施加电场、光场的强度来调节。研究结果表明,通过调节介质柱参数,能够实现带隙结构、带隙位置、缺陷模式及缺陷模式的本征场分布的可调,该研究为相关光学器件的设计提供了理论依据和设计方法。 展开更多
关键词 材料 二维函数光子晶体 点缺陷 带隙结构 本征场分布 平面波展开法
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Comment on “Band gaps structure and semi-Dirac point of two-dimensional function photonic crystals” by Si-Qi Zhang et al.
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作者 章海锋 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2018年第1期618-622,共5页
Recently, Zhang et al. (Chin. Phys. B 26 024208 (2017)) investigated the band gap structures and semi-Dirac point of two-dimensional function photonic crystals, and the equations for the plane wave expansion metho... Recently, Zhang et al. (Chin. Phys. B 26 024208 (2017)) investigated the band gap structures and semi-Dirac point of two-dimensional function photonic crystals, and the equations for the plane wave expansion method were induced to obtain the band structures. That report shows the band diagrams with the effects of function coefficient k and medium column ra under TE and TM waves. The proposed results look correct at first glance, but the authors made some mistakes in their report. Thus, the calculated results in their paper are incorrect. According to our calculations, the errors in their report are corrected, and the correct band structures also are presented in this paper. 展开更多
关键词 two-dimensional function photonic crystals photonic band gaps plane wave expansion method Monte Carlo method
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二维新型函数光子晶体带隙结构研究 被引量:2
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作者 刘晓静 张斯淇 +6 位作者 梁禺 刘继平 马季 李宏 孟祥东 吴义恒 陆景彬 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期191-196,共6页
用平面波展开法研究了二维函数光子晶体的带隙结构,其介质柱折射率为空间坐标函数。对TE和TM波带隙结构进行了数值分析,并与二维常规光子晶体(即介质柱折射率为常数)带隙结构进行了比较。研究了介质柱半径r_a、函数系数k和参数b对二维... 用平面波展开法研究了二维函数光子晶体的带隙结构,其介质柱折射率为空间坐标函数。对TE和TM波带隙结构进行了数值分析,并与二维常规光子晶体(即介质柱折射率为常数)带隙结构进行了比较。研究了介质柱半径r_a、函数系数k和参数b对二维函数光子晶体带隙结构的影响,结果表明通过改变r_a、k、b的取值,可实现对二维函数光子晶体带隙的调节;二维函数光子晶体存在绝对带隙及半Dirac点.这些结论为光子器件设计提供了新的理论依据. 展开更多
关键词 量子光学 二维函数光子晶体 带隙结构 绝对带隙 半Dirac点
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二维正方晶格函数光子晶体带隙结构研究 被引量:1
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作者 李宏 张斯淇 《安庆师范大学学报(自然科学版)》 2019年第1期30-33,共4页
采用平面波展开法研究二维正方晶格函数光子晶体,分别计算TE波和TM波的带结构。二维正方晶格函数光子晶体介质柱折射率是空间坐标函数,而不是定值(二维正方晶格常规光子晶体)。二维正方晶格函数光子晶体可通过Kerr效应或电光效应来制备... 采用平面波展开法研究二维正方晶格函数光子晶体,分别计算TE波和TM波的带结构。二维正方晶格函数光子晶体介质柱折射率是空间坐标函数,而不是定值(二维正方晶格常规光子晶体)。二维正方晶格函数光子晶体可通过Kerr效应或电光效应来制备,可调节性灵活。本文研究了函数系数k对二维正方晶格函数光子晶体带结构的影响。在TE波情况下,函数系数k增加时,带隙数目变多且带宽变宽。与二维常规光子晶体比较,函数光子晶体有较宽的带隙结构,这将为光学器件的设计提供新的理论依据和重要的设计方法。 展开更多
关键词 材料 二维函数光子晶体 平面波展开法 带隙结构
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