5平行光子晶体多模波导的耦合特性及应用

为了模拟计算研究2维三角形光子晶体波导自成像多模干涉的耦合特性，提出一种2维光子晶体2端口分束器。基于自成像多模干涉效应，采用有限时域差分法，数值计算和分析了这种分束器的特性。结果表明，这种分束器每个输出端的反射率低于0．002，透射率可高达0．498，造成这种现象的物理原因是多模干涉区的自成像效应。这种多模干涉在光子晶体光学集成电路中具有重要的潜在应用价值。

基于自成像多模干涉光子晶体波导的耦合特性

模拟计算了二维三角形光子晶体波导自成像多模干涉的耦合特性。提出两种不同结构的二维光子晶体分束器,基于自成像多模干涉效应,用有限时域差分法数值计算和分析了这两种分束器的特性。研究发现其中一种分束器的反射率低于10-4,透射率可高达0.9999,而另外一种分束器的反射率为1,透射率为0。分析发现,造成这种现象的物理原因是多模干涉区的自成像效应,这种多模干涉在光子晶体光学集成电路中具有重大的潜在应用价值。

基于自成像多模干涉的光子晶体波导1×2分束器

通过模拟计算研究了二维三角形光子晶体波导自成像多模干涉的耦合特性,提出了一种二维光子晶体1×2分束器。基于自成像多模干涉效应,用有限时域差分法对这种分束器的特性进行了数值计算和分析。研究发现,这种分束器的透射率可高达96%,造成这种现象的物理原因是多模干涉区的自成像效应,这种多模干涉在光子晶体光学集成电路中具有重大的潜在应用价值。

光子晶体波导定向耦合光功分器的设计与优化

基于波导定向耦合原理设计了一种全新的光子晶体波导定向耦合光功分器。采用时域有限差分法对这种器件的光波传输特性进行了数值分析,结果表明:本征模色散曲线之间相交;器件的尺寸比传统光功分器更小;入射到光功分器的能量平均分配到输出端,且光波透射率高达95%。这些优异特性对于制造大带宽、高透射率和结构紧凑的光电器件具有极大的应用价值。

双芯光子晶体光纤的带隙及色散特性

为了研究双芯光子晶体光纤的带隙和色散特性,采用平面波展开法计算了双芯光子晶体光纤的带隙特性,当相对孔径 d/A≥0.2时,归一化传播常数βA的增大,导致光子禁带宽度增加,利用空气导光的工作波长范围越大。并采用全矢量模型分析了双芯 PCF 的色散特性,得到了通过适当调整光纤的结构参量,可以获得灵活的色散特性的结果。当孔距 A=2μm、相对孔径 d/A=0.4时,在波长1.55μm附近,获得近480nm 的超平坦色散区;随着相对孔径和孔距的增大,零色散点向短波长方向移动。这为制作高效传输光信号和高性能的保偏光纤提供了一个有效途径。

基于自成像效应七平行光子晶体单模波导分束器

在完整的二维光子晶体中引入线缺陷,就形成了光子晶体波导。将七光子晶体单模波导的相互耦合看成一个多模干涉系统。在多模干涉系统中,本征模的色散曲线相交并出现简并模,简并模之间存在强烈耦合并导致模式的分布方式重新发生变化。本文基于自成像效应的波导多模偶合,提出了一种二维光子晶体波导四端口分束器。采用时域有限差分法和平面波法作为研究工具,TE模为研究对象,从理论上分析了这种器件的特性。结果表明,通过调节介质柱半径R,来改变耦合区电磁场的相位分布,从而控制四个输出端口的能量分布。

定向耦合光子晶体偏振光分束器的设计

在只有TE模光子带隙空气孔三角晶格光子晶体研究的基础上,设计出一种全新的、结构紧凑的定向耦合光子晶体偏振光分束器。根据波导间相互耦合与自映像原理,采用时域有限差分法分析了该器件的光传输特性。研究结果表明:由于导光机制不同,TE模和TM模可通过不同的相干长度分离;两种偏振光在波长1.55μm附近透射率都达到95%以上;该器件的尺寸比传统偏振光分束器短。这些优异性能在光子晶体集成电路中有极大的应用价值。

六角芯光子晶体光纤色散补偿特性研究

利用多极法的软件包对六角芯光子晶体光纤的色散补偿进行了数值模拟与分析,研究发现通过改变第一包层空气孔直径d0和空气孔间距Λ,可以灵活设计波长在1.55μm附近具有高色散值、负色散斜率和在短波长内单模传输的色散补偿型光纤。数值模拟和分析表明该光子晶体光纤在色散补偿型光纤方面具有广泛的应用前景。

多模干涉异质结光子晶体波导光功分器的研制

基于自映像原理,设计并分析一种新的紧凑多模干涉异质结光子晶体波导光功分器,采用时域有限差分法数值模拟了光波能带结构和光传输特性。选择适当耦合长度可控制给定频率输入光的输出。进一步研究表明,通过改变光功分器内部一个介质柱半径大小,可以改变输出光功率,从而证实了这种器件不仅具有波长选择性,而且具有潜在的可调性。

二维复合三角格子光子晶体FDTD带隙结构分析

设计一种二维复合三角晶格结构光子晶体,采用时域有限差分法数值计算了这种光子晶体的带隙结构。计算结果表明,介质圆柱在空气中按复合三角形排列存在E偏振和M偏振模完全重叠的光子带隙区,即具有绝对光子带隙。绝对光子带隙的宽度与介质柱的介电常数有关,介电常数差越显著越有利于形成绝对光子带隙,且绝对光子带隙向近红外波段移动。

力学中的临界问题探讨

在中学教学中发现，用牛顿运动定律解决临界问题时，大多数学生的思维很模糊，感觉不知道如何处理这类问题，于是形成了一道无形的屏障。那么怎样才能突破这道屏障，更好地掌握并运用牛顿运动定律？本文就高一阶段力学范围内常见的几种题型进行分析，希望对高一学生学习物理有所裨益。

高中生学习心理调查研究——对应城一中高一学生调查问卷的分析

从初中升到高中学习,高一新生都会有一段学习和心理上的适应期。在教学中我经常能感觉到学生在这些方面上的困惑,但对他们的困惑又不尽清楚。为了更好地了解新生在生活、学习和心理上的现状,本人通过《中学生心理调查问卷》的形式,对他们进行了一次学习心理调查,希望从中发现问题,找出对策,能够更好地关心和爱护学生。