基于λ/4膜系的全角度反射镜

本文介绍了一种用 λ/4膜系设计特定波长范围内的全偏振全角度反射镜的方法 ,给出了反射带中心波长、边缘波长及带宽的表达式 ,并对如何避免 Brewster窗作了定量分析 .

3.0μm～4.0μm全角度反射镜

分析了一维光子晶体的光子能带结构和禁带特性;然后利用光子禁带特性,设计了3.0～4.0μm全角度反射镜,给出了其反射光谱。

可见光波段全角度反射器的设计

利用传输矩阵法,分析了一维结构光子晶体的反射带特点。结果表明:TE波具有狭窄的全角度反射带,TM波无全角度反射带;TE和TM波的部分角度反射带会随晶格常数的增大向长波方向移动,带宽会变宽;不同晶格常数下,TE波和TM波在0~90°内,其部分反射带会出现带的交叠现象。在此基础上并结合角域展宽理论,设计得到了可见光波段的全角度反射器,其全角度反射带范围位于442.3nm^624.6nm处,反射带带宽达到182.3nm,角度不敏感范围为0~90°。这些结论对新型高效率背反射器件等的设计是极其有意义的。

全角度反射的多层介质膜系

在总结金属反射镜及多层介质反射镜的优缺点的基础上 ,按照一维光子晶体的设计思想 ,提出用λ/4膜系设计特定波长范围内的全偏振全角度反射镜的方法 ,给出了反射带中心波长、边缘波长及带宽的表达式 ,并对如何避免 Brewster窗作了定量分析。

光子晶体全角度反射器件的研究

在总结金属反射镜及多层介质反射镜的优缺点的基础上研究一维光子晶体全角度反射器件.分析了反射带中心波长、边缘波长及带宽对全角度反射器件性能的影响,并对如何避免Brewster角做了定量分析.按照一维光子晶体的设计思想,利用MgF2/ZnS2种材料的λ/4光学膜系来实现在特定波长范围内的全角度反射,达到了设计要求.

一维光子晶体全角度反射镜

在分析金属反射镜和多层周期反射镜优缺点的基础上,介绍了一维光子晶体出现全偏振全角度反射的原理。讨 论了增加禁带宽度的方法及一维光子晶体全角度反射镜中存在的问题。

左手材料全角度反射器的设计

利用传输矩阵理论,对左手材料(LHM)构成的一维光子晶体(PC)反射器的反射带特性进行了分析。研究结果表明,LHM反射器的全角度反射带(ODB)对入射角度是不敏感的,即具有全角度反射的功能。而右手材料(RHM)反射器的反射带对入射角度是非常敏感的,得到的是部分角度反射带。进一步分析发现,LHM PC反射带对周期数N不敏感,但会随着材料层厚度比k的增大,向高频方向移动,随晶格常数h的减小,向低频方向移动。在此基础上,提出了设计左手材料全角度反射器的方法,并得到了3.1~3.9GHz频段之间、反射率高达100%的全角度反射器。设计结果表明,本文思路可用于实现任意波段全角度反射器的设计。

可见光至近红外一维光子晶体反射特性研究

通过频域叠加设计具有可见光至红外波段全角度禁带的复合结构一维光子晶体背反射板,有效增加了太阳能电池对长波波段光子的吸收.利用平面波展开法和传输矩阵法,分别研究介质填充比对该反射板晶体能带分布的影响,以及光线斜入射时光子禁带边缘平移随介质填充比、晶格常数及周期的变化关系.结果发现,当入射角从0°变化到89°,禁带边缘的波长越大平移越大,周期增加可减弱晶体对角度变化的敏感性,晶格常数是影响完全禁带宽度变化的主要因素.

紫外区全角度光子晶体反射镜

根据角域叠加原理,在石英玻璃基板上用全介质膜系实现了紫外区域全角度一维光子晶体反射镜的设计.采用两个不存在全角度反射带的一维光子晶体在角域上叠加,通过传输矩阵方法,从理论上计算合成光子存在全角度禁带,禁带波长范围328.95～352.11nm,相对带宽为6.80%.实验上采用HfO2和SiO2两种薄膜材料,用电子束蒸发的方法在石英玻璃基板上制备合成光子晶体.若透射率在1%以下为光子晶体禁带,则禁带波长范围从331.2～350.4 nm,相对带宽5.63%.从而证明了角域叠加设计的正确性.

一维光子晶体及其应用

介绍一维光子晶体的概念和基本原理 ,并以 Na3 Al F6/ Zn Se膜系为例介绍了国内外在一维光子晶体制备和特性测试上所取得的进展。