收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

光束在体材料和周期性微结构材料中的传播及应用研究

陈树琪  
【摘要】: 本论文从理论和实验上对光束在体材料、光子带隙材料和Metamaterials(MMs)中的传播及应用进行了系统地分析和研究。我们分两条主线撰写,第一条主线是从体材料、光子带隙材料到MMs材料角度发展;第二条主线是从Z扫描、光限制/全光开关到局域场增强和电磁谐振的应用角度发展;其中第四章光子带隙材料的Z扫描及应用是这两条主线的交点。主要研究内容包括: 1.我们应用高斯分解法对由脉冲电场诱导的大非线性相移下的Z扫描进行了研究。证明了高斯分解法仍然可以用来分析大非线性相移下的Z扫描理论,并且优于其它方法。我们对入射激光分别为连续和脉冲情况下的大非线性相移Z扫描曲线的峰谷结构进行了比较,发现在大非线性相移的情况下,Z扫描曲线的峰和谷随透过光阑或光强的变化表现出来某些新的特性。采用皮秒脉冲激光下的纯二硫化碳实验对理论分析加以验证。 2.基于测量三阶非线性系数的Z扫描测量方法,我们提出了二阶Z扫描的理论,讨论了线性吸收系数对Z扫描曲线的影响。应用这种方法,我们测量了在1064 nm下,5%MgO:LiNbO_3的二阶非线性系数d_(31)=4.50×10~(-12)m/v,这一结果同先前用不同测量方法得到的结果符合得很好。 3.我们提出了一种理想的一维非线性光子带隙材料的Z扫描理论。分析了一维周期性非线性光子带隙材料Z扫描曲线特征,结果表明只含非线性折射的一维非线性光子带隙材料的Z扫描曲线与同时包含非线性折射和非线性吸收的体材料Z扫描曲线相似。同时,分析了光学增益和诱导吸收对开孔和闭孔Z扫描曲线的影响。最后,我们还分析了具有缺陷的一维非线性光子带隙材料Z扫描结果,在缺陷模频率处,缺陷材料的非线性光学性质对Z扫描结果起决定作用。 4.基于Pade近似和多步法,我们提出了一种无条件稳定隐格式高阶复包络算法求解时间依靠的Maxwell方程。无条件稳定和时间上高阶精度可以同时达到。由于我们采用复包络Maxwell方程,即使在相当大的时间步长下,数值色散和耗散都非常小。为了验证这种无条件稳定时域有限差分法的兼容性,我们比较了提出算法同准确解的结果。 5.应用时域有限差分法,我们研究了在光纤末端具有棋盘状微结构的表面增强拉曼探测器。覆盖在微结构光纤端面金属上的表面等离子体可以被有效地激发,并且可以得到强烈的局域电场增强。对激发光偏振影响的研究表明,局域场增强因子对激发光偏振具有很强的依靠性,但是偏振效应对等离子体谐振波长几乎没有影响。 6.我们提出了两种由亚波长小孔构成的MMs周期性结构——单侧双孔MM和双侧双孔MM。应用时域有限差分法和有限元法,我们研究了结构参数对这两种MMs的电磁谐振和局域场强度增强的影响。结果表明双孔结构的中臂强烈地影响着低频和高频谐振的频率和局域场强度。通过改变中臂的宽度,在高频谐振处可以得到非常强的局域场增强,并且很容易地控制局域场的分布。双侧双孔MM可以进一步用来增强高频谐振,同时削弱低频谐振。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 杨修文;祝生祥;王安富;;新型SERS光纤探针的制备[J];实验技术与管理;2007年11期
2 李娜;方炎;;通过SERS手段高灵敏度检测纯化的碳纳米管的Raman-D峰[J];光散射学报;2008年03期
3 易媛媛;张辉;;水中痕量浓度检测技术的研究[J];舰船科学技术;2009年08期
4 周增会,王桂英,徐至展;表面增强拉曼光谱术在生命科学及单分子研究中的应用与进展[J];激光与光电子学进展;2005年10期
5 刘传朴;尚雪芹;顾月姝;郭用猷;印永嘉;李丽霞;;SERS与分子结构的关系 Ⅰ.氨基苯甲酸及某些染料分子在Ag胶粒上的SERS研究[J];山东大学学报(理学版);1988年02期
6 龙耀庭,莫育俊;DNA碱基在银镜上的表面增强拉曼散射[J];光谱学与光谱分析;1992年05期
7 胡秋菊,方炎,于永澄,张鹏翔;银表面-分子体系紫外-可见光谱的研究[J];光谱学与光谱分析;1993年06期
8 徐抒平;桥本和宏;吉川泰生;伊藤民武;尾崎幸洋;徐蔚青;赵冰;杨光第;;银微聚集体上的表面增强拉曼研究[J];光散射学报;2005年04期
9 贺廷超;贾廷见;杜亚冰;莫育俊;;甲基橙在银镜上的表面增强拉曼光谱研究[J];光散射学报;2007年01期
10 朝克夫;张友林;孔祥贵;冯力蕴;李冰;曾庆辉;宋凯;孙雅娟;;Au标蛋白自组装表面增强拉曼光谱的研究[J];光谱学与光谱分析;2007年09期
11 王波;龚森;蔡志鹏;李朋伟;莫育俊;;葡萄糖分子的表面增强拉曼光谱研究[J];光散射学报;2009年01期
12 马文强;荆翠玉;郝刚领;;对巯基苯甲酸在电化学沉积金膜表面的SERS研究[J];光散射学报;2010年01期
13 李俊梅;徐晓轩;王玉芳;王斌;孙甲明;张存洲;;以PAA为模板制备SERS基底及对三聚氰胺的检测[J];光谱学与光谱分析;2010年10期
14 万敏;朱永春;张振龙;;甲基黄在银镜上表面增强拉曼散射研究[J];湘潭大学自然科学学报;2011年01期
15 王保胜,罗贵金,陈开鉴,龚光林,曾昭权;竹红菌甲素的光谱学研究——Ⅲ.表面增强拉曼散射[J];云南大学学报(自然科学版);1993年S2期
16 孙德武,翟宏菊,林险峰,王伟东;单分散纳米银溶胶的合成、表征及其性质研究[J];吉林师范大学学报(自然科学版);2005年03期
17 李佳伟;白莹;莫育俊;Wachter P;;天线共振子理论对吡啶分子在铁钴镍衬底上SERS增强因子的计算[J];光谱学与光谱分析;2006年03期
18 杨修文;祝生祥;王绍明;石义杰;;具有表面增强拉曼光谱光纤探针的研究[J];辽宁师范大学学报(自然科学版);2007年03期
19 马枫茹;刘琨;张毅;潘石;;以新型银胶为衬底的超低浓度R6G的拉曼光谱检测[J];光散射学报;2007年01期
20 刘钰;徐抒平;唐彬;徐蔚青;;表面等离子体共振与表面增强拉曼散射相关性研究[J];光散射学报;2010年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 谢栋;文建国;;一种适合低阈值中红外超连续谱产生的新型微结构光纤[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
2 马会芳;郑龙;张霞;黄永清;任晓敏;;色散平坦微结构光纤中超连续谱的幅度噪声研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
3 郑娟娟;侯蓝田;周桂耀;侯峙云;李曙光;邢广忠;;微结构光纤中光子局域化现象[A];第十届全国红外加热暨红外医学发展研讨会论文及论文摘要集[C];2005年
4 张磊;张玉兰;杜一平;;胸腺嘧啶在改进银溶胶溶液中的表面增强拉曼散射光谱[A];中国化学会第26届学术年会分析化学分会场论文集[C];2008年
5 时雪钊;申承民;李晨;田园;王春明;高鸿钧;;单分散银纳米粒子的合成与表面增强拉曼性质的研究[A];中国化学会第27届学术年会第04分会场摘要集[C];2010年
6 于世丹;于淼;刘冰冰;王霖;姚明光;侯元元;邹广田;王旭;赵冰;;单壁碳纳米管SERS光谱中D-band劈裂现象的研究[A];第十四届全国分子光谱学术会议论文集[C];2006年
7 郑龙;张霞;施雷;高静;马会芳;黄永清;任晓敏;;基于金纳米层的微结构光纤表面等离子体共振传感器[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
8 陈冠群;邹世辉;马桂岑;王晓娟;范杰;;银纳米粒子在介孔二氧化硅孔道内的SERS效应[A];中国化学会第27届学术年会第04分会场摘要集[C];2010年
9 郑先亮;郭党威;张贺楠;唐彬;赵冰;徐蔚青;;光纤表面光诱导沉积纳米粒子制备光纤传感器[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(下册)[C];2006年
10 罗杰;代志勇;杨亚培;张旨遥;戴基智;;等效折射率方法分析PCF的无尽单模特性[A];2007年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈树琪;光束在体材料和周期性微结构材料中的传播及应用研究[D];南开大学;2009年
2 赵乃峰;基于微结构光纤的全光功能器件研究[D];北京邮电大学;2009年
3 吴婧;微结构光纤的传输特性和传感解调技术研究[D];南京师范大学;2011年
4 王伟;色散平坦微结构光纤理论设计及四波混频特性的研究[D];燕山大学;2010年
5 朱晓亮;波导型微结构光纤与标准光纤的耦合机理研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 张振辉;基于Metamaterials的吸波体与滤波器理论研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
7 宋学鹏;微结构光纤非线性特性的理论及其实验研究[D];北京邮电大学;2006年
8 谢志国;金属纳米颗粒的光纤传感器研究[D];中国科学技术大学;2009年
9 杨志林;金属纳米粒子的光学性质及过渡金属表面增强拉曼散射的电磁场机理研究[D];厦门大学;2006年
10 张加涛;铜族纳米材料的调控合成、微结构及表面性能研究[D];清华大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郑龙;新型微结构光纤设计及其应用研究[D];北京邮电大学;2011年
2 石帅;微结构光纤截面参数的光学测量[D];哈尔滨工程大学;2011年
3 王亚苗;高非线性色散平坦微结构光纤的研究[D];北京邮电大学;2010年
4 韩佳巍;微结构光纤的色散与非线性特性的研究[D];兰州理工大学;2010年
5 马文文;锥形微结构光纤中飞秒激光脉冲传输特性研究[D];燕山大学;2010年
6 姚博锋;基于Metamaterials薄型吸波结构的研究[D];西安电子科技大学;2010年
7 李良;Metamaterials太赫兹动态功能器件的研究[D];电子科技大学;2011年
8 卢文娟;微结构光波导光学特性的研究[D];北京邮电大学;2011年
9 刘敏敏;表面增强拉曼散射的电磁理论[D];华中师范大学;2005年
10 贾少杰;光纤SERS传感器的制备和研究[D];吉林大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前8条
1 维佳;烽火再担两项国家“973”项目[N];人民邮电;2009年
2 微文;OFS光纤技术研究又有新进展[N];中国电子报;2002年
3 宋剑峰;OFS实验室发布全光网络前沿理念[N];中国高新技术产业导报;2002年
4 ;OFS宣布光纤技术研究新成果[N];人民邮电;2002年
5 光纤通信技术和网络国家重点实验室、烽火通信科技股份有限公司 陈伟 李诗愈 王彦亮 王冬香 罗文勇 黄文俊;特种光纤备战物联网[N];通信产业报;2010年
6 记者 杨念明 通讯员 汪红霞 实习生 罗璇;掌握新一代光纤研制技术[N];湖北日报;2010年
7 凃燕;烽火通信新型光纤项目通过国家验收[N];人民邮电;2010年
8 烽火通信科技股份有限公司 光纤通信技术和网络国家重点实验室 罗文勇 陈伟 李诗愈 黄文俊;从实验室走向家庭[N];通信产业报;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978