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基于石墨烯的布洛赫表面波调控特性研究
1
作者 尹荣国 孔维敬 +1 位作者 张圆圆 刘沁雨 《光电子．激光》 CSCD 北大核心 2024年第1期15-20,共6页
布洛赫表面波(Bloch surface wave,BSW)具有传输损耗低、显著表面局域场增强、环境敏感等特性,因而被视为研究近场光和物质相互作用的关键技术。其主要在截断的一维光子晶体与外界介质的界面激发并沿此界面传播,通过传播界面微纳结构的... 布洛赫表面波(Bloch surface wave,BSW)具有传输损耗低、显著表面局域场增强、环境敏感等特性,因而被视为研究近场光和物质相互作用的关键技术。其主要在截断的一维光子晶体与外界介质的界面激发并沿此界面传播,通过传播界面微纳结构的设计,可在纳米尺度实现对BSW的有效调控。本文从BSW的模式特性出发,提出了石墨烯加载的一维光子晶体BSW传感器件结构。通过改变石墨烯层的结构参数,调节激发模式在光子带隙中的位置,研究激发模式的光场传输特性,实现对BSW激发波长、振幅和相位的调控。进一步利用其对外界介质折射率变化非常敏感的特性,对其传感检测能力进行研究。结果表明,该器件有望实现高灵敏度的生化传感检测应用。该研究为新型BSW集成光子器件的设计与发展提供了新思路。 展开更多
关键词 光学表面波 布洛赫表面波 石墨烯 光子晶体 光传感
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基于布洛赫表面波的有机薄膜方向性发光性能
2
作者 于猛 吕营 +2 位作者 邹德月 郭晓阳 刘星元 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1521-1526,共6页
布洛赫表面波(BSW)是光场局域在光子晶体表面层并沿着表面传播的一种电磁模式。本文在一维光子晶体上制备了PS∶C545T有机发光层,观察到了有机小分子C545T的激子耦合进BSW模式的荧光。通过对半球透镜耦合输出光斑的发光性能研究,分析比... 布洛赫表面波(BSW)是光场局域在光子晶体表面层并沿着表面传播的一种电磁模式。本文在一维光子晶体上制备了PS∶C545T有机发光层,观察到了有机小分子C545T的激子耦合进BSW模式的荧光。通过对半球透镜耦合输出光斑的发光性能研究,分析比较了C545T的常规发光和BSW模式发光的不同特点。结果表明,BSW模式耦合输出环形的光斑,其荧光具有很窄的空间分布、线偏振和光谱角度可调的特性,并与常规辐射模式的光斑明显分离。一维光子晶体上的发光薄膜的辐射跃迁速率存在各向异性的现象,其中BSW模式的荧光具有更快的辐射跃迁速率。利用BSW的上述发光特点有助于开发具有一定方向性的偏振发光器件。 展开更多
关键词 布洛赫表面波 有机材料 偏振 角分布 一维光子晶体
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相干控制的布洛赫表面波偏振转换
3
作者 韦进志 王金浩 陈俊学 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第21期193-199,共7页
光子结构在多光束的相干激发下,通过调控光束间的干涉效应可以对结构的光学响应进行实时的控制.本文研究了介质多层膜结构中相干控制的布洛赫表面波的偏振转换过程.通过在介质多层膜的顶层引入凹槽结构,可以促使布洛赫表面波进行偏振转... 光子结构在多光束的相干激发下,通过调控光束间的干涉效应可以对结构的光学响应进行实时的控制.本文研究了介质多层膜结构中相干控制的布洛赫表面波的偏振转换过程.通过在介质多层膜的顶层引入凹槽结构,可以促使布洛赫表面波进行偏振转换.当两束相干的布洛赫表面波分别从结构的左右两端入射到凹槽结构上时,通过设计结构偏振转换系数的相位差和入射相干光束间的相位延迟,不仅可以对布洛赫表面波的偏振转换效率进行动态调控,还可以对结构偏振转换的输出端口进行选择,从而可以实现可控端口传输的表面波偏振转换器件.本文通过改变凹槽的间距,实现了对结构偏振转换系数相位差的设计,通过严格的电磁场仿真验证了本文所设计结构中布洛赫表面波偏振转换的相干控制.本文结果丰富了布洛赫表面波相关器件的研究,在片上集成的光子回路中有着潜在的应用. 展开更多
关键词 布洛赫表面波 偏振转换 介质多层膜 相干控制
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基于布洛赫理论的光子晶体表面波形成及传感机理 被引量：3
4
作者 陈颖 范卉青 +3 位作者 卢波 曹会莹 朱奇光 陈卫东 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期239-244,共6页
结合布洛赫理论和麦克斯韦方程组,针对一维光子晶体表面缺陷态结构形成的布洛赫表面波进行理论分析,并研究了布洛赫表面波的局域特性和入射电磁波波长与角度对布洛赫表面波的影响。在此基础上,对一维光子晶体表面缺陷态结构的传感特性... 结合布洛赫理论和麦克斯韦方程组,针对一维光子晶体表面缺陷态结构形成的布洛赫表面波进行理论分析,并研究了布洛赫表面波的局域特性和入射电磁波波长与角度对布洛赫表面波的影响。在此基础上,对一维光子晶体表面缺陷态结构的传感特性进行分析,当TE偏振分量以一定角度入射到光子晶体中时,在待测溶液形成的缺陷层中发生谐振,电磁场被局域增强,与待测溶液分子充分作用,其形成的布洛赫表面波对待测溶液折射率变化具有高度的敏感性。数值模拟结果表明,其Q值可达2620.29,灵敏度S为62°RIU-1,因此布洛赫表面波在一维光子晶体结构中具有很好的传感特性,可为折射率传感器的设计和应用提供理论参考。 展开更多
关键词 表面光学 表面波 布洛赫表面波 光子晶体 表面缺陷态 折射率传感
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布洛赫表面波传感特性研究
5
作者 孔维敬 尹荣国 刘沁雨 《天津职业技术师范大学学报》 2022年第2期1-6,I0002,共7页
布洛赫表面波传感检测技术具有快速实时、免标记的特点。现有的传感检测方法灵敏度较低,极大限制了其在传感检测领域的应用。为了有效提升布洛赫表面波传感检测灵敏度,基于激发布洛赫表面波的耦合共振效应,研究了一维光子晶体带隙表面... 布洛赫表面波传感检测技术具有快速实时、免标记的特点。现有的传感检测方法灵敏度较低,极大限制了其在传感检测领域的应用。为了有效提升布洛赫表面波传感检测灵敏度,基于激发布洛赫表面波的耦合共振效应,研究了一维光子晶体带隙表面波传感芯片设计方法。通过对布洛赫表面波激发时反射光束特性进行分析计算,对其在生化传感检测领域的应用展开探索,实现了高灵敏度的传感检测。利用布洛赫表面波激发时显著增强的古斯汉欣位移效应,实现了基于古斯汉欣位移的高灵敏度传感检测。研究成果旨在为设计及实现高性能新型集成光学器件提供理论和技术基础。 展开更多
关键词 布洛赫表面波(BSW) 光子带隙(PBG) 古斯汉欣位移 传感
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