江西师范大学 物理与通信电子学院，南昌 330027
基于对称金属包覆波导，研究了温度对金属层介电常量及导波层折射率的影响.通过改变金属介电常量和导波层折射率，共振角和衰减全反射吸收峰受到影响.理论和仿真表明：在入射光波长为760 nm，覆盖层银膜厚度为35 nm，衬底银膜厚度为300 nm，导波层为纯水的条件下，温度由10℃升高到70℃时，衰减全反射吸收峰反射率随温度的升高而降低，吸收率提高；共振角随温度的升高，先增加后减小.当金属介电常量对整体的影响大于纯水时，共振角增加，反之，共振角减小.因此，对称金属包覆波导受温度的影响是不可忽略的.
波导 温度 介电常量 折射率 共振角 Waveguides Temperature Permittivity Refractive index Resonance angle
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
在双层介电薄膜结构双液体变焦透镜模型的基础上, 分析了透镜焦距与外加电压、双层介电薄膜的介电常量、薄膜厚度等参量的关系.并以降低双液体变焦透镜驱动电压为目的, 选择了相对介电常量较高的五氧化二钽薄膜作为内层介电层, 相对介电常量较低的防水层为外层介电层, 分析了双层介电薄膜的厚度以及厚度的匹配对双液体变焦透镜的变焦范围和驱动电压的影响, 在保证一定的变焦范围并尽可能降低透镜驱动电压情况下获得最佳透镜工艺参量.模拟结果表明: 疏水层薄膜厚度比高介电层薄膜厚度小很多时, 双液体变焦透镜可实现低压驱动, 且双液体变焦透镜在一定变焦范围内所需驱动电压可下降到10 V以下, 而疏水层薄膜厚度与高介电层薄膜厚度相当或高于高介电层薄膜厚度都不能有效利用高介电薄膜的高介电性能来降低双液体变焦透镜的驱动电压.
双液体透镜 低压驱动 模拟分析 变焦透镜 介电常量 双层薄膜 接触角 Double-liquid lens Low-voltage driving Simulation analysis Variable-focus Dielectric constant Double-layers Contact angle
理论分析了单层银纳米颗粒及其复合超材料的电磁特性，并采用MATLAB数值计算和CST模拟对理论进行了验证.结果显示: 4.75 nm银颗粒所形成的单层阵列的数值和模拟结果都有Lorentz共振效应出现，模拟结果相对于数值计算有红移现象，且有微弱的磁共振效应.进一步对采用4.75 nm颗粒复合而成的100 nm大颗粒模拟，结果表明: 在800~1 000 nm区间共振得到负的实有效介电常量、负的实有效磁导率和负的折射率，说明100 nm复合球形颗粒具有很强的磁共振效应，与理论分析相符.
银纳米颗粒 超材料 有效介电常量 有效磁导率 负折射率 Silver nano-particles Metamaterials Effective permittivity Effective permeability Negative refraction index
1 广西大学 物理科学与工程技术学院，南宁 530004
2 河池学院 物理与电子工程系,广西 宜州 546300
利用传输矩阵法研究了实介电常量和含复介电常量时一维光子晶体的透射谱.结果表明：两种情况下均构成光量子阱结构，并且光量子阱结构的透射能带谱位置和结构相同，但在含复介电常量负虚部情况下共振透射峰出现很强的增益现象，而在含复介电常量正虚部情况下共振透射峰则呈现明显的衰减现象.
光子晶体 量子阱 复介电常量 共振透射 Photonic crystal Quantum-well Complex dielectric constant Resonance transmission
1 茂名学院 物理系, 广东 茂名 525000
2 广西大学 物理科学与工程技术学院, 广西 南宁 530004
用传输矩阵法计算了光量子阱结构的传输特性。计算结果表明：光子的束缚效应将导致频率的量子化, 光子禁带中出现多个束缚态, 且束缚态的个数与阱光子晶体的周期数相等, 为设计所需要的多通道滤波器提供了理论依据。当在光量子阱结构的一种介质中掺入激活介质使得介质的介电常数具有一个负虚部, 各束缚态都出现了较强的增益, 从而形成高效的多通道放大器。随着介电常量负虚部绝对值的增加, 各透射增益先增加后减少, 中间存在一极值点, 但各束缚态出现透射增益极值点的虚部、最大增益的大小以及出现增益的虚部范围都不同。而当组成光量子阱结构的一种介质的复介电虚部为正时, 表现为对各束缚态的吸收。这一结果为光子晶体同时获得多通道超窄带滤波器和所需放大倍数的光放大微器件提供了理论基础。
光量子阱 复介电常量 束缚态 多通道滤波 多通道光放大
1 广西大学物理科学与工程技术学院, 广西 南宁 530004
2 河池学院物理与电子工程系, 广西 宜州 546300
利用传输矩阵法计算模拟了一维光子晶体(ABCBA)m的透射谱, 当介电常数为实数时, 光子晶体透射谱出现有规律性的共振透射锋, 具有多通道光滤波的特性; 当C层介质中掺入增益特性的杂质时, 透射峰出现多条合一现象, 且当周期数m为奇数时, 出现透射率恒为0.05ω/ω0的透射衰减现象, 当周期数m为偶数时出现高达104数量级的透射增益现象, 增益的强度与重复周期数m和C层折射率的虚部大小密切相关。这些现象为光子晶体实现单通道光滤波器、多通道光滤波器和光放大器提供理论指导。
光子晶体 复介电常量 透射增益
1 茂名学院 物理系，茂名 525000
2 广西大学 物理科学与工程技术学院，南宁 530004
为了研究关于复介电常量缺陷层镜像对称的1维光子晶体的带隙结构和光传输特性，利用传输矩阵法，讨论了缺陷层的复介电常量的虚部为负值且光学厚度为λ0／2的情形对传输特性的影响。结果表明，当在光子晶体加入复介电常量的缺陷层后，在靠近光子带隙边缘，出现了较强的透射峰增益；随着缺陷层复介电常量的实部和虚部的增加，透射增益先增加后减少，中间存在一极值点，但缺陷膜的位置和高度不受复介电常量的实部和虚部的影响。这一结果为光子晶体同时实现超窄带滤波器和光放大微器件提供了理论基础。
物理光学 透射增益 传输矩阵法 复介电常量缺陷层 缺陷膜 physical optics transmittance gain transfer maxtrix method an imaginary part of dielectric constant defect defect film
曲阜师范大学物理工程学院，山东 曲阜 273165
利用传输矩阵法计算了一维光子晶体的能带结构和光传输特性，重点讨论了介电常量的虚部为负值时对传输特性的影响。当在介质中掺入具有增益特性的介质时，靠近光子带隙边缘就会出现较强的受激辐射放大。同时，光子晶体的长度和介电常量虚部的大小都会影响晶体的受激辐射。随着虚部数值的增加，受激增强并不是单调递增，而是存在一极值点。
传输矩阵 光子晶体 复介电常量 增益 transfer matrix photonic crystal complex dielectric constant gain
北京交通大学电子信息学院,全光网络与现代通信网教育部重点实验室, 北京 100044
采用平面波展开法,通过数值模拟研究了具有复介电常量的二维光子晶体的能带结构和光传输特性,重点讨论介电常量的虚部为负值情形时对传输特性的影响。研究表明由于光子带隙的存在有效地抑制了频率位于带隙内光的自发辐射。当在介质中掺入具有增益特性的杂质时,即使两种介质的介电常量相差很小,在靠近光子带隙边缘,出现了较强的受激辐射放大。通常在带隙的边缘处,光子晶体的群速度较小,而激光阈值正比于群速度的平方,当群速度很小时,激光阈值将大大减小。这为实现零阈值激光器提供了基础,也为制作光放大微器件提供了一个有益的理论参考。
光子晶体 光子带隙 复介电常量 增益
1 西安电子科技大学理学院273信箱,西安,710071
2 咸阳师范学院物理系,咸阳,712000
利用系统辨识法研究了雨介质的介电常量,分别得到了毫米波段雨介质的雨强等效介电常量模型和频率等效介电常量模型,利用模型计算雨衰减的结果与有关文献完全一致,表明所得模型实用有效;利用雨强等效介电常量模型得到的电磁波的交叉去极化与文献基本一致.
雨介质 介电常量模型 衰减 毫米波
