一维耦合准周期光子晶体窄带滤波实现

提出所谓一维耦合准周期光子晶体纳米膜概念.研究表明,用它可以实现光学窄带滤波.进一步研究表明,要实现同一波长的滤波,耦合层的折射率越大,在其它条件不变时耦合层的厚度越小;在同一耦合介质中时,耦合层厚度确定窄带的位置与带宽;在其它条件一定时,入射角大小确定窄带的位置,入射角越大窄通带位置越向短波长方向移动.

准晶研究及其在中国科学院的进展

五次对称与准晶的发现准晶(Quasicrystal)是准周期晶体(Quasiperiodic Crystal)的简称。顾名思义,它仍然是晶体,只不过是其中的原子分布不象传统的晶体中的那样具有周期性,只有准周期性。Hauy在18世纪末研究方解石时,认识到无论是六角柱方解石,还是菱面体方解石,都是由很多的菱面体单元(晶胞)在三维空间中周期性排列而成的。Bravais在1850年总结出晶体的平移周期性,也就是说,晶胞在空间中的周期排列方式只有14种,可用14种空间点阵概括。受周期平移对称性的约束,晶体的旋转对称只能有1、2、3、4、6五种(1是旋转360°复原。

Thue-Morse光子晶体的格点形状对衍射特性的影响

根据傅里叶光学原理,研究了二维Thue-Morse准周期光子晶体结构的格点形状对其远场衍射特性的影响。通过对二维Thue-Morse准周期光子晶体远场衍射图案的分析表明,格点形状对低阶结构的衍射光场有明显影响,但不改变高阶结构的衍射光场分布,仅衍射精细结构的光强度有细微差别。为了证实数值模拟的结果,采用电子束刻蚀技术在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基底上制作了纳米量级的圆形空气孔和方形空气孔的二维Thue-Morse型准周期光子晶体,对其远场衍射的光学特性进行了实验观测,实验结果与理论模拟一致。

二维Thue-Morse型准周期光子晶体的制作与光学特性

采用电子束刻蚀技术在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基底上制作高精度、大面积纳米量级的二维Thue-Morse型准周期光子晶体,并且对其远场衍射的光学特性进行了实验研究。同时,根据光的衍射和干涉理论,对二维Thue-Morse型准周期光子晶体的夫琅禾费衍射图像的空间强度分布进行了理论分析,理论模拟和实验结果一致。

太赫兹波在一维反铁磁/电介质准周期光子晶体的传输性质

本文利用传递矩阵方法研究了电磁波倾斜入射时,一维反铁磁/电介质准周期光子晶体的透射性质.反铁磁层和电介质层按Fibonacci数列排列构成准周期光子晶体.通过数值模拟发现光子禁带中有透射峰出现,而且随着准周期光子晶体级数的增加透射峰的数目也在增加.此外,透射峰受电介质层的介电常数、入射角度和电磁波偏振影响明显.

青蛤贝壳韧带的结构色及微结构

采用XRD、热失重分析、反射光谱及高分辨FE-SEM对青蛤贝壳韧带的矿物组成,结构色及微结构进行系统研究,结果表明:1)青蛤韧带由78%文石矿物,18%的蛋白质及少量的水组成,文石矿物呈纤维状,纤维的直径约138 nm,相邻纤维中心的间距约164 nm;2)韧带可呈现蓝,黄色结构色;3)韧带具有明显的层状结构特征,生长层的厚20μm^40μm,同一生长层中文石纤维长轴定向排列,而相邻层纤维长轴的定向不一致,并呈现一种新的结构类型“-交叉棱柱层”结构。再者,青蛤韧带中的文石纤维构成了一类特殊的2D准周期光子晶体。

基于周期极化KTiOPO4晶体的高亮度纠缠源研制

量子纠缠是量子信息领域的核心资源,目前利用β型硼酸钡(BBO)晶体参量下转换制备的纠缠光子对的亮度较低,它直接制约了量子通信的最远距离,已无法满足星地实用化量子通信的发展需求.利用周期极化KTiOPO4晶体,采用准相位匹配技术设计产生了一种后选择的纠缠源,测得的符合计数达到了16×103s-1mW-1,极化对比度达到27:1,在亮度上比基于BBO的量子纠缠光源提高了一个数量级以上.这一高亮度的纠缠源可以广泛应用于量子密钥分发、量子隐形传态以及量子计算等新兴量子信息领域,为实现全球化量子通信提供了有力的保障.