山东省高等学校科技计划项目(J11LG20)
- 作品数：12 被引量：34H指数：2
- 相关作者：张玉萍张会云尹贻恒张晓申端龙更多>>
- 相关机构：山东科技大学洛斯阿拉莫斯国家实验室天津理工大学更多>>
- 发文基金：山东省高等学校科技计划项目山东省自然科学基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学电子电信机械工程一般工业技术更多>>
- 光抽运石墨烯太赫兹负动态电导率的理论研究被引量：1
- 2012年
- 石墨烯特殊的零带隙能带结构和载流子弛豫特性,在研究太赫兹辐射源相干放大领域引起广泛关注。考虑带内和带间跃迁对电导率的贡献,研究了光抽运单层和多层石墨烯中非平衡二维电子-空穴系统的动态电导率特性。结果表明,在足够强的光抽运下,石墨烯中的粒子数反转能够使得动态电导率的实部在太赫兹频段内出现负值,这使基于石墨烯的太赫兹放大或受激辐射源成为可能。同时,通过研究动量弛豫时间、温度、层数、光强对石墨烯的负动态电导率的影响表明,石墨烯多层结构的动态电导率最小值的绝对值更大,作为太赫兹激光器的激活介质更具优势。
- 张玉萍张晓刘陵玉张洪艳高营徐世林张会云张鹏程任国斌
- 关键词：激光技术太赫兹光抽运石墨烯
- 具有分离门电抽运石墨烯中电子-空穴等离子体的冷却效应被引量：1
- 2013年
- 本文研究了室温条件下具有分离门的电诱导石墨烯n-i-p结构中,与电子和空穴注入有关的粒子数反转效应.考虑n区横向电场的屏栅效应,计算了电子-空穴的有效温度与门电压以及光声子的有效温度与门电压的关系,结果表明注入可以导致n区中电子-空穴等离子体显著冷却,直至低于晶格温度;计算了电流-电压特性以及与频率有关的动态电导率,在一定的电压下,动态电导率在太赫兹频段可以为负值.研究表明电子-空穴等离子体冷却能够加强负动态电导率效应,提高实现太赫兹激射的可行性.
- 张玉萍刘陵玉陈琦冯志红王俊龙张晓张洪艳张会云
- 关键词：石墨烯
- 具有双周期势的石墨烯超晶格电子带隙和传输特性的研究
- 2013年
- 运用传输矩阵理论,研究了双周期势石墨烯超晶格(GSL)的电子带隙和传输特性。结果表明,这种准周期结构存在一个新的狄拉克点,并且它的位置恰好位于零平均波数带隙处;与传统的布拉格带隙相比,这种带隙的位置对晶格常数和入射角度的变化不敏感。讨论了入射角度对电子在双周期势中传输特性的影响,预言了双周期势中可控的电子传输过程,定量分析了允带宽度与周期总数目的幂指数关系。
- 张玉萍尹贻恒刘蒙吴志心申端龙王翠玲张会云
- 关键词：晶格常数能隙
- 飞秒激光泵浦剥离层石墨烯实现太赫兹波放大的研究被引量：6
- 2012年
- 基于光激发石墨烯的瞬态电子-空穴的弛豫/复合过程中,在Dirac点附近形成粒子数反转并产生THz波段负动态电导率的机理,研究剥离层石墨烯在室温条件下实现THz波段电磁波的受激放大。理论推导了剥离层石墨烯动态电导率的表达式,并研究了动态电导率随信号波长、石墨烯层数和泵浦光强度的变化关系,对单层和多层石墨烯结构作了分析比较。分析了与动态电导率有关的增益并进行了数值计算与模拟。研究表明,在室温条件下,剥离层石墨烯可以实现THz波段电磁波的有效放大。
- 张玉萍刘陵玉张晓张洪艳张会云
- 关键词：石墨烯
- 工字形太赫兹超材料吸波体的传感特性研究被引量：19
- 2015年
- 利用超材料吸波体对材料参数的电磁响应,可将其应用于传感.本文设计了一种工字形单元结构的超材料吸波体,基于频域算法对其在太赫兹频段的传感特性进行数值模拟,研究了待测样品折射率、厚度及电介质隔层厚度对超材料吸波体传感器的频率灵敏度、振幅灵敏度及品质因数的影响.研究结果表明:当待测样品厚度为40μm时,折射率频率灵敏度可达到153.17 GHz/RIU,折射率振幅灵敏度可达到41.37%/RIU;待测样品折射率一定时,厚度频率灵敏度随其厚度的增大而线性减小;随着待测样品厚度的增加,RFOM呈增大趋势,但增大幅度在逐渐减小;TFOM随待测样品厚度的增加而减小.
- 张玉萍李彤彤吕欢欢黄晓燕张会云
- 关键词：超材料吸波体太赫兹传感
- 连续波抽运气体波导产生太赫兹激光的理论研究
- 2014年
- 基于速率方程理论,建立了光抽运气体波导产生太赫兹(THz)激光的能量转化模型,理论分析并求解得到抽运光吸收系数、THz小信号增益系数以及THz输出功率表达式.计算结果表明,THz输出功率随工作物质气压的升高先增加后逐渐减少,随抽运功率的增加、输出镜反射率的减小而增加;最佳工作气压随抽运功率的增大而增大;激发态粒子数以及THz光子通量随波导截面径向逐渐减小,而THz小信号增益系数逐渐增加;抽运饱和、弱抽运吸收与激发态工作物质对THz激光的吸收是限制激光转化效率提高的根源;基于该模型的计算结果与相关文献中的实验数据符合较好.
- 张会云刘蒙张玉萍申端龙吴志心尹贻恒李德华
- 关键词：太赫兹连续波光抽运波导
- 基于格林函数法研究金属线栅在太赫兹波段的散射特性被引量：2
- 2013年
- 本文运用格林函数法分析金属线栅在太赫兹(THz)波段的散射特性,研究金属线栅的衍射效应对其传输特性的影响.研究结果表明,在零级衍射区入射电磁波的透过振幅随a/λ的增大单调增加,在零级衍射极限处透过振幅达到最大值.过渡区的临界频率处,由于衍射效应的加强,出现入射电磁波透过曲线的振荡.衍射区受到衍射效应的影响入射电磁波透射振幅曲线总体下降,并随a/λ的增大单调减少.与微波传输线方法相比,该方法摆脱了入射电磁波的波长需大于线栅常数且要求线栅的厚度远远小于金属线的宽度的限制,能准确的分析系统的电磁场的分布特性,更具普适性.
- 张会云刘蒙尹贻恒吴志心申端龙张玉萍
- 关键词：太赫兹波散射格林函数法
- 多光子吸收对差频产生太赫兹波影响的理论研究被引量：1
- 2014年
- 理论分析了双光子和三光子吸收对非线性材料差频产生太赫兹(THz)波的影响,在不同抽运功率下,计算了相位失配情况下晶体的最佳作用长度和THz的最大量子转化效率,并将其与相位匹配情况进行对比。研究结果表明,抽运功率不太高时,多光子吸收对差频产生THz波影响不大;随着抽运功率的提高,多光子吸收的影响变得显著;抽运功率较高时,相位匹配与相位失配情况下,双光子和三光子吸收效应都增加了晶体的最佳作用长度,降低了THz的最大转化效率。研究了降低多光子吸收的方法。
- 张玉萍吴志心申端龙刘蒙尹贻恒张会云钟凯姚建铨
- 关键词：太赫兹差频双光子吸收三光子吸收
- 石墨烯光栅太赫兹透射特性的研究
- 2015年
- 建立了石墨烯光栅模型,基于快速收敛傅里叶模型方法计算了太赫兹频段的石墨烯光栅透射率,讨论了费米能级、光栅周期、光栅占空比和弛豫时间对透射率的影响。研究结果表明,在正入射条件下,透射率随频率的增大先减小后增加,且费米能级、占空比和弛豫时间越高,透射率的最小值越小。在入射光频率为2 THz的条件下,透射率随入射角的增大先增加后减小,且透射率在入射角约为60°时取得最大值。以上研究为石墨烯光栅的理论研究及其实际应用提供了有力指导。
- 李彤彤曹妍妍吕欢欢黄晓燕张晓徐世林张会云张玉萍
- 关键词：太赫兹透射特性
- 具有分离门的电抽运多层石墨烯负动态电导率的理论研究被引量：2
- 2012年
- 本文提出了具有分离门的电抽运多层石墨烯结构,建立了电诱导n-i-p结的理论模型,计算了集居数反转的条件下与带内和带间跃迁相关的动态电导率,讨论了偏置电压、门电压、石墨烯层数以及动量弛豫时间对动态电导率的影响.结果表明,在一定条件下,动态电导率的实部在太赫兹范围内可以是负的,即带间辐射大于带内吸收,论证了电抽运多层石墨烯结构作为产生太赫兹相干光源的激活物质的可行性.
- 张玉萍张洪艳尹贻恒刘陵玉张晓高营张会云
- 关键词：太赫兹辐射
