中国博士后科学基金(2012M510765)
- 作品数：12 被引量：47H指数：4
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- 多通道可调TM偏振滤波特性研究
- 2014年
- 基于光子晶体的光子局域特性,并利用液晶的电控双折射效应,设计了一种新型的多通道可调滤波器。采用传输矩阵法对该滤波器的光学传输特性进行了数值模拟,分析了透射谱与晶体结构参数的关系,讨论了大角度入射光子晶体时电控双折射效应对透射谱的影响。结果表明:当入射角为89°时会出现多个间距不等的高透射率的透射峰。随着各液晶层折射率的增加,缺陷模发生红移。当向光子晶体施加电压时,透射峰的位置发生蓝移,但透射峰峰值大体不变,从而验证了此滤波器的可调节性。该光子晶体滤波器结构简单,可调谐性好,在波分复用系统光源、光谱分析仪和信道监测中有一定的应用价值。
- 朱奇光董昕宇王宁陈卫东
- 关键词：一维光子晶体传输矩阵法液晶
- 基于粒子群优化的生物传感器灵敏度特性分析被引量：4
- 2014年
- 为了提高空气孔结构光子晶体生物传感器的归一化透射率,利用粒子群优化(PSO)算法对其结构参数进行多维空间全局优化。以散射空气孔、耦合空气孔和内部空气孔的半径作为被优化变量,并根据位置—速度更新公式进行优化;进而分别将光子晶体全芯片、耦合空气孔和内部空气孔作为传感区域,对优化后的结构进行传感特性分析。结果表明,优化后,该传感器的归一化透射率由54%提高到92%;在传感特性分析中,其谐振波长的漂移量与生物样本折射率的变化成近似线性的关系,且将内部空气孔作为传感区域时的灵敏度要明显高于将全芯片和耦合空气孔作为传感区域的灵敏度,可达950nm/RIU。该结构的优化方法对其他功能器件或集成光波导器件的设计和研究具有一定的指导意义。
- 陈颖王文跃毕卫红
- 关键词：传感器光子晶体粒子群优化灵敏度
- 一维镜像空气栅光子晶体折射率传感特性研究被引量：4
- 2014年
- 基于光子晶体的局域特性,提出一维镜像空气栅光子晶体结构。引入镜像结构在光子晶体中间形成缺陷腔,从而在透射谱禁带中得到谐振透射峰。基于传输矩阵法,建立谐振波长与光子晶体结构参数之间的关系模型。通过观测谐振透射峰值波长的漂移,利用矩形空气栅光子晶体结构即可实现待测气体样本参数的动态监测。以甲醛为待测样本,对该折射率传感器的Q值和灵敏度进行分析。结果表明,其Q值可达1739.48,其灵敏度可达816.67nm·RIU-1(RIU表示单位折射率),证明了结构设计的有效性。该结构可为空气污染监测和气体组分分析等方面提供一定的理论参考。
- 陈颖石佳刘腾董晶
- 关键词：传感器折射率传输矩阵法
- 对称双缺陷光子晶体的可调谐滤波特性分析被引量：12
- 2014年
- 基于光子晶体的光子局域特性,并利用光子晶体的介观压光效应,提出了一种新型的双通道可调滤波器结构.采用传输矩阵法对该滤波器的光学传输特性进行了理论推导,建立了透射谱与光子晶体结构参数的关系,讨论了介观压光效应对双缺陷光子晶体透射谱的影响,并对所设计的光子晶体结构进行了数值模拟.结果表明:随着入射角度的增大,缺陷峰发生蓝移.随着各介质层折射率或几何厚度的增加,缺陷峰发生红移.当光子晶体发生轴向拉伸应变时,缺陷峰的位置向长波长移动,但缺陷峰的峰值大体不变,从而验证了此滤波器的可调节性.该光子晶体滤波器结构紧凑,可调谐性好,为光子晶体激光器及传感器的设计提供了一定的理论参考.
- 陈卫东董昕宇陈颖朱奇光王宁
- 关键词：光子晶体传输矩阵法透射谱
- 复合缺陷光子晶体滤波器设计与数值研究被引量：3
- 2014年
- 为了消除光子晶体环形腔滤波器的多模特性，通过在环形腔的输出负载通道中引入点缺陷，提出了一种复合缺陷光子晶体滤波器结构。将线缺陷作为主波导，将环形腔和点缺陷相结合作为负载波导来实现对特定波长的滤波。分析了光子晶体整体介质柱折射率、点缺陷的折射率以及点缺陷的尺寸对滤波器滤波特性的影响。令m—r-point／r，由数值模拟分析得出，当m取0～0．6时，B端口输出的滤波波长值没有发生改变，而在m∈[0．6，1．8]的合理区间范围内，若改变点缺陷介质柱半径，则可实现滤波器的单纵模滤波和滤波特性的可调谐，这将对多通道滤波器结构的设计提供有效的理论参考。
- 陈颖刘腾卢波范卉青
- 关键词：光子晶体滤波器点缺陷环形腔
- 基于带吸收介质表面缺陷光子晶体的高通量检测被引量：1
- 2014年
- 提出了一种带有吸收介质的表面缺陷光子晶体结构,将表面波谐振原理和微孔板技术相结合,实现了样本溶液信息的高通量检测。根据分层传输矩阵法和Goos-Hnchen理论分析其折射率传感机理,建立谐振角度与样本折射率变化的理论模型。结合微孔板和角度调制,在同一扫描周期中分别对不同传感区域的待测物实现光谱特性分析。结果表明,待测样本浓度变化将引起谐振角度的变化,进而使反射谱中的缺陷峰值波长产生漂移,并且单个周期角度扫描就可实现多个待测样本溶液信息的同时监测。该方法对高通量检测系统的设计具有一定的理论和技术参考价值。
- 陈颖卢波范卉青
- 关键词：传感器吸收介质
- SiO_2-Al_2O_3-SiO_2光子晶体缺陷腔的折射率传感特性被引量：8
- 2014年
- 为了提高光子晶体折射率传感器的灵敏度和品质因数,提出了一种基于表面波谐振原理的缺陷态光子晶体-棱镜耦合传感结构。通过分层传输矩阵法对该结构建立传感理论模型,得出古斯汉欣位移与谐振波长的变化关系,从而建立谐振波长与待测样本折射率的关系模型。以SiO2-Al2O3-SiO2作为缺陷腔来代替传统表面等离子体共振(SPR)传感器中的金膜,构成折射率敏感层;采用Al2O3作为吸收层,从而在反射光谱中得到谐振缺陷峰,通过缺陷峰值的漂移实现待测样本折射率的动态监测;以乙二醇溶液为待测样本,对该折射率传感结构的Q值及灵敏度进行了分析。结果表明,其灵敏度约为3596nm·RIU-1(RIU为相对折射率单位),Q值约为1087.7,证明了结构设计的有效性,并可为高灵敏度和高Q值折射率传感器的设计提供一定的理论指导。
- 陈颖卢波范卉青
- 关键词：折射率传感
- 利用电光强度调制器频移特性实现可调延迟被引量：1
- 2012年
- 针对光纤通信系统中数据同步处理时对脉冲可调延迟的要求,提出了一种可调延迟器的结构设计方案。对电光强度调制器(EOIM)的光频移特性进行了研究,基于EOIM对各级边带和强度的调制作用,利用EOIM对受激布里渊散射慢光装置中的泵浦光进行强度调节,从而实现延迟量可调。建立了可调延迟的数学模型,通过实验研究分别得出了在一定微波调制功率下EOIM调制深度和直流偏置电压随脉冲延迟量的变化关系。从实验结果中可以看出:在引起失真的主要因素为零的情况下,当直流偏置电压为半波电压的1/2时,脉冲相对群延迟随调制深度的增大逐渐减小;当调制深度为1.39时,脉冲相对群延迟随直流偏置电压的增大逐渐增大,延迟量最大可达到未调制情况下的1.106倍,实现了较大范围的延迟量调节。
- 陈颖赵芬芬毕卫红
- 关键词：受激布里渊散射慢光频移
- 异质结构光子晶体微腔实现多通道可调谐滤波被引量：7
- 2014年
- 为解决WDM系统中多信道同时滤波问题,设计并研究了缺陷对一种异质结构光子晶体多通道滤波器的调制机制,结果表明:在光子晶体环形滤波通道中引入点缺陷形成复合缺陷,可克服光子晶体环形腔结构的多模特性,实现单通道内的单纵模滤波;对于各个通道,复合缺陷中点缺陷的折射率对输出端透射谐振波长具有调谐作用,且对各通道的可调谐滤波作用彼此独立,随着点缺陷折射率的增大,输出的谐振波长出现红移现象。所设计的异质结构结构光子晶体对WDM系统实现多信道滤波功能提供理论和设计参考。
- 陈颖王文跃范卉青卢波
- 关键词：光子晶体多通道
- 带多孔硅表面缺陷腔的半无限光子晶体Tamm态及其折射率传感机理被引量：5
- 2014年
- 结合表面缺陷半无限光子晶体Tamm态与多孔硅光学传感机理,在光子晶体表面缺陷腔中引入多孔硅,并利用其高效的承载机制,提出基于多孔硅表面缺陷光子晶体Tamm态的折射率传感结构.在半无限光子晶体中缺陷腔与原来的周期性分层介质结构的界面上存在Tamm态,通过入射角度调制使其在缺陷腔中实现多次全反射,并在缺陷腔中加入吸收介质,使谐振波长在缺陷腔中完成衰荡,从而在反射谱中得到缺陷峰;调整光子晶体参数,使缺陷峰的半高全宽得到优化,提高其品质因数(Q值);在此基础上,根据Goos-H?nchen相位移与谐振波长的关系,建立由待测样本折射率改变所导致的多孔硅表面吸附层有效折射率变化与缺陷峰值波长漂移之间的关系模型,并分析其折射率传感特性.结果表明,此生物传感结构Q值为1429,灵敏度为546.67 nm/RIU,证明了该传感结构的有效性,可为高Q值和高灵敏度折射率传感器的设计提供一定的理论参考.
- 陈颖范卉青卢波
- 关键词：光子晶体多孔硅折射率传感器
