为解决光谱反演法确定透明固体光学常数的一些问题,如存在反演误差、计算耗时等。本文基于传统的双厚度透射率模型,建立了厚度满足整数比的两个光谱透射率方程。通过代数运算获得了与消光系数有关的多项式方程,求解并选择大于 0小于 1的实数根来计算消光系数;然后求解关于界面反射率的一元二次方程,选择大于 0小于 1的根来计算折射率。在确定光学常数的过程中,新方法没有反演误差、迭代计算耗时及多值问题。作为应用示例,利用已知文献中的双厚度透射率实验数据计算了 CaF2和 Si的光学常数,并和文献的结果进行了比较。结果表明,新方法优于传统的光谱反演法,新方法为透明固体光学常数的高精度确定提供了新选择。
光学常数 折射率 消光系数 衰减系数 双厚度透射率模型 多项式求根 optical constants, refractive index, extinction co
为解决光谱反演法确定物质光学常数的一些问题, 基于传统的双厚度透射率模型, 建立厚度分别为 L和 2L的光谱透射率方程, 通过代数运算获得与衰减系数有关的八次多项式方程, 求解并选择其大于 0小于 1的实数根来计算衰减系数和消光系数; 再求解关于界面反射率的一元二次方程, 选择其大于 0小于 1的根来计算折射率。在确定光学常数的过程中, 新方法没有反演误差和迭代计算耗时问题。利用已知文献中庚烷的光学常数验证新方法的可靠性, 并分析了双厚度不满足 2倍关系时对计算结果的影响, 结论是第二厚度 2L的相对误差不超过 1%时, 消光系数的计算误差不超过 2.03%, 不考虑 3个强吸收点时, 折射率的计算误差不超过 1%。
光学常数 折射率 消光系数 衰减系数 双厚度透射率模型 optical constants refractive index extinction coefficient attenuation coefficient double thickness transmittance model
应用时域有限差分法研究了在空气孔-介质光子晶体波导中引入一空气柱后对光学传输特性的影响。结果表明:引入空气柱后,通过改变空气柱的半径及其在波导中的位置,能使其透射特性产生显著的变化。在归一化频率>0.26的高频段,透射率迅速降低;空气柱半径越大、越靠近入射源,透射率越小。通过数值模拟对计算结果进行了验证。
光子晶体波导 传输特性 时域有限差分法 photonic crystal waveguide transmission characteristic FDTD method