掺杂Bis-MSB紫外激光染料的聚苯乙烯小球单分子层周期阵列形成的可见光衍射

光子晶体是近年来全世界的研究热点之一。文中探讨了在实验室中用自组装的方法制备聚苯乙烯小球二维胶体晶体的过程,并实验研究了He-Ne激光器发出的激光束聚焦到样品上所产生的可见光衍射图案。

一维光子晶体能带全貌特征的色散研究

利用—维光子晶体的色散关系,绘出了一维光子晶体TE波和TM波的能带随入射角和波长变化的三维立体图,并从俯视、主视、右视三个侧面,全面、立体地研究了一维光子晶体能带结构的全貌特征。利用这些特征能为设计一维光子晶体的全能反射器和大角度范围的起偏器提供理论依据。

一维二元光子晶体滤波特性研究

把一维时域有限差分方法用于一维二元光子晶体的滤波特性研究,数值模拟多种因素对一维二元光子晶体的滤波特性的影响,结果表明组成一维二元光子晶体的折射率、厚度、层数、入射角、光源的偏振态等都对滤波特性有影响,掺杂层位置、厚度、电磁参数都能调节其偏振滤波特性。

含负折射率材料的一维光子晶体的能带特性

进一步研究光子晶体的传输特性,从色散关系出发,通过数值模拟计算研究了由正折射率材料和负折射率材料交替组成的一维光子晶体的能带结构与光子晶体的结构参数之间的关系。结果表明:当两种材料的光学厚度相同时,含负折射率的光子晶体的带隙比传统的光子晶体带隙大得多,并且具有狭窄的透射带。讨论了带隙的存在与折射率比值的关系,与传统光子晶体的透射谱进行了比较。为应用负折射率材料拓宽一维光子晶体带隙和设计多通道光子晶体滤波器提供了有益的理论参考。

基于聚苯乙烯模板的二维光子晶体的制备

给出了一种制备聚苯乙烯小球蛋白石结构光子晶体,并运用单层聚苯乙烯小球为模板制备了一系列二维光子晶体的方法,包括α-Fe_2O_3二维碗状光子晶体和ZnO柱二维光子晶体结构,并通过大面积反射谱测量了聚苯乙烯胶体光子晶体的光子带隙.聚苯乙烯小球模板法制备方法简单,成本低,重复性好,而且是大面积生长,为制备各种形貌的二维光子晶体提出了新思路.

全息三维聚合物光子晶体的制备及其光学特性研究

利用等边棱镜全息法在负光刻胶SU8中制备了三维面心结构聚合物光子晶体,给出了一种能保持晶体结构稳定可靠的处理方法,扫描电子显微镜的显微结果证实了实验所得结构的可靠性。傅里叶变换红外光谱仪获得的透射和反射光谱则表明,所制备的晶体结构与计算机模拟结果一致。

二维排列共振吸收介质的光学特性研究

从理论上提出了一种二维排列的共振吸收介质阵列,计算了介质阵列的透射、反射与吸收光谱,发现存在着类似一维主动光子晶体中的共振光子带隙,并且这种结构的布里渊区边界点与二维阵列中原子之间的频率共振是产生这种共振带隙的必要条件.本文还进一步分析了光子带隙与结构参数、二维阵列中原子共振中心以及吸收线宽之间的依赖关系.