光子晶体的等效负折射与椭圆孔的光开关效应

用时域有限差分法和介质的等效折射率概念,研究了三角形结构的等效负折射率光子晶体的透射谱,研究发现选择合适的波源的工作频率,在等效负折射率光子晶体中,因Bloch波共振和受激辐射以及光子隧道贯穿极大地增强了自发辐射的几率,使能量被高度局域,进而大大增强了它们的透射率,从而获得明显的全光开关效应,进一步研究发现当二维光子晶体三角形结构的圆柱空气孔改为椭圆柱空气孔时,椭圆孔激发对应的透射峰远大于圆柱空气对应的透射峰,即椭圆孔具有很高的品质因数,从而形成性能极优的光开关效应,有望在实现高效光放大、光子晶体激光器和全光开关等方面得到广泛的应用。

频率对二维声子晶体平板负折射成像的影响

以二维钢/空气三角排列声子晶体为模型,利用多重散射方法分析声子晶体平板负折射成像过程中声波频率与等效负折射率、入射角的变化关系。研究结果表明:平板负折射成像与声波频率及波的入射角度密切相关;对不同的入射波频率,平板的等效负折射率不同,且随着频率增加,等效负折射率绝对值变小;对于确定的晶格结构,只有在确定的频率范围、确定的入射角范围内,才能发生明显的负折射现象;对于某一确定的入射波频率,平板负折射存在一个最大入射角,且随着入射声源频率的增加,这个最大入射角变小,入射波耦合进入声子晶体平板的信号减弱,进而影响像的强度和清晰度。

动态扫描在NR-PC平板透镜目标探测成像中的应用

用时域有限差分法(FDTD)研究了基于等效负折射光子晶体(NR-PC)平板透镜的动态扫描系统在目标探测成像中的应用.通过对负折射光子晶体(NR-PC)平板透镜的仿真和研究得到:由于微禁带和共振激发效应,在共振频率0.3068(a/λ)处出现很强的光波透射峰,从点源发出的光波在经由NR-PC平板透镜聚焦于目标后,在该处将会产生极强的后向散射波,使得后向散射波的再聚焦横向扫描分辨率和图像分辨率有了极大的提高.另外,通过将非动态扫描方案与动态扫描方案进行对比,可以发现动态扫描方案能够获得较好的再聚焦分辨率,具有一定的优越性.为将理想化的LHM平板透镜探测成像系统转化为可实现的NR-PC平板透镜系统提供了重要依据,从而对优化探测成像系统的性能、实现小目标的探测及成像具有十分重要的意义.