为了研究Airy涡旋光束通过负折射率介质(NIM)的传输动力学特性, 利用Collins公式推导出了Airy涡旋光束通过NIM的传输动力学方程, 并用该方程研究了Airy涡旋光束在NIM中的光强、涡旋、相位等传输特性。结果表明, 通过调节NIM的参数可实现对Airy 涡旋光束主峰位置、涡旋位置、主峰与涡旋的重叠位置和光强的控制。光束在NIM中的特性研究在光学显微操控和光学分选等领域具有潜在价值。
物理光学 艾里涡旋光束 负折射率介质 Collins公式 光强 传输特性 physical optics vortex Airy beams negative index medium Collins formula intensity propagation properties
为了研究艾里光束(Airy beams)通过负折射率介质中的传输特性, 利用ABCD矩阵光学理论推导出了Airy光束通过负折射率介质的传输解析表达式.利用该解析表达式得到了Airy光束通过负折射率介质的传输特性.计算结果表明, Airy光束通过负折射率介质后的自加速和光强都可以通过负折射率介质的工作频率调控.Airy光束通过负折射率介质的横向偏转系数随传输距离z的增大而加速偏转;同时当传输距离z相同而负折射率介质的工作频率不同时, 偏转系数也不相同.Airy光束的强度和偏转度都可以通过负折射率介质的工作频率调控.结果显示可以利用负折射率介质的工作频率方便有效地调控Airy光束, 研究结果在光学器件设计和医学科学中都有潜在的应用价值.
艾里光束 负折射率介质 矩阵光学 传输特性 光强 Airy beams Negative index medium Matrix optics Propagation properties Intensity
为了研究高斯-谢尔模型光束在负折射率介质中的传输特性, 利用矩阵光学理论、衍射积分理论、相干偏振统一理论推导了高斯-谢尔模型光束通过负折射率介质中传输交叉谱密度方程的解析表达式, 并利用该解析表达式得到了高斯-谢尔模型光束通过负折射率介质的谱密度和谱相干度。结果表明, 高斯-谢尔模型光束的谱密度和谱相干度都可以通过负折射率介质的工作频率调控。此研究结果提供了一种新的调控光传输的方法和技术。
激光物理 高斯-谢尔模型光束 负折射率介质 谱密度 谱相干度 laser physics Gaussian-Schell model beams negative index medium spectral density spectral coherence degree
1 电子科技大学 通信与信息工程学院， 成都 611731
2 电子科技大学 光电信息学院， 成都 610054
为深入了解负折射率媒质的奇异传输特性，基于斯涅耳折射原理，设计并加工了一种用于测试X波段(8.2~12.4 GHz),以亚铁磁材料为基体,内嵌金属线阵列宏结构的负折射率介质样品折射特性的实验装置。分别测试了楔形石蜡样品和楔形负折射率介质样品在X波段的折射特性,对石蜡样品测试结果的分析证明了该折射特性测试装置的有效性，对负折射率介质样品测试结果的分析证明了合成介质确实具有负折射效应。通过电磁仿真方法，测试了平行板负折射率介质的波束位移特性，进一步证明了该种合成介质的负折射特性。
负折射率介质 亚铁磁材料 金属线阵列 折射特性测试装置 波束位移实验 negative refractive index materials ferrimagnetic materials wire array refraction test device wave beam shift experiment
1 河南理工大学物理化学学院， 河南 焦作 454000
2 中南大学物理科学与技术学院， 湖南 长沙 410083
将负折射率介质层(NRIDL)引入到微腔有机电致发光器件(MOLEDs)中，设计了新型的微腔器件。利用传输矩阵法对此器件的反射率大小、器件厚度对发射峰的影响以及电致发光(EL)光谱性质进行了分析和讨论。结果表明：与普通微腔器件相比，新型微腔器件的谱线宽度显著窄化，峰值强度明显增强，并且受腔体长度的影响较小。这些结果为进一步提高微腔器件的发光色纯度、薄化器件厚度提供了新方法。
负折射率介质层 EL谱 传输矩阵法 negative refraction index dielectric layer EL spectra transfer matrix method MOLEDs MOLEDs
1 河南理工大学 物理化学学院,河南 焦作 454000
2 中南大学 物理科学与技术学院,湖南 长沙 410083
将负折射率介质引入到微腔有机电致发光器件(MOLED)中,利用传输矩阵法对这种器件的反射率大小、入射角度特性、器件厚度对发射峰的影响以及电致发光(EL)光谱性质进行了分析和讨论。结果表明,与普通的均由正折射率介质构成的MOLED相比,新型微腔器件的入射角度特性和EL谱均优于普通微腔器件,并且发射谱受器件厚度的影响很小。因此这种微腔器件的厚度可以做的很薄,有利于薄膜器件的进一步优化。
发光器件 负折射率介质 EL谱 传输矩阵法 微腔有机电致发光器件
华东交通大学基础科学学院，江西 南昌 330013
利用传输矩阵方法，研究了不同偏振情形下，电磁波在正负折射率媒质构成的Fibonacci准周期超晶格中的传播规律。结果表明：随着入射角的增加，s偏振时的禁带有加宽趋势，但在一定角度时消失；p偏振时的禁带则始终加宽，且出现了全向带隙。还进一步研究了引入缺陷后的偏振特性，并通过将有缺陷的Fibonacci准周期超晶格重叠获得了在某一偏振下全反射而在另一偏振下全透射的良好特性。这将在微波器件和光学器件中有广泛应用。
纤维与波导光学 负折射率介质 Fibonacci准周期超晶格 偏振 透射系数 fiber and waveguide optics left-handed material Fibonacci supper-lattice polarization transmission coefficient
南京邮电大学光电工程学院,光通信研究所,南京,210003
提出了一种复武晶格光子晶体光纤,通过向传统正方形格子空气孔光子晶体光纤中引入半径相同但折射率为负的介质柱,构成两种正负折射率介质柱嵌套的周期性排列结构.用平面波法分析这种光纤的光子带隙,仿真结果表明:与传统的正方形格子空气孔光子晶体光纤相比,当R/A=0.35,衬底折射率nb=1.30,空气孔折射率na=1.0,介质柱折射率nc=-1.0时,这种光纤可以实现光子带隙效应导光;当品格常数A的范围为1.5～3.0μm时,传输波长范围为880～2 300 nm.
光子晶体光纤 负折射率介质 复式晶格 光子带隙
1 西安邮电学院电子与信息工程系, 西安 710061
2 中国科学院西安光学精密机械研究所, 西安 710068
利用传输矩阵法计算了正负折射率交替一维光子晶体的带隙特性。结果表明这种光子晶体具有宽而平坦的禁带,窄而尖锐的通带。这种带隙特性是受到布拉格散射、法布里珀罗谐振和=0禁带共同影响的结果,通带位置决定于法布里珀罗谐振。在理论分析基础上设计出密集波分复用用窄带梳状滤波器,给出信道间隔为0.8 nm的梳状滤波器的仿真结果。仿真结果表明这种梳状滤波器具有信道间隔窄、禁带平坦、通带极窄的特点。信道间隔可以通过改变一维光子晶体单元周期光学厚度调节。
光电子学 梳状滤波器 传输矩阵 光子晶体 负折射率介质 正负折射率交替
1 江苏工业学院,信息科学系,江苏,常州,213016
2 南京理工大学,材料科学与工程系,南京,210094
3 华中科技大学,物理系,武汉,430074
研究了介质层厚对含负折射率介质一维光子晶体Bragg微腔的缺陷模和双稳态的影响.在中心频率附近将传输矩阵各矩阵元采用泰勒级数展开并取一级近似,得到了缺陷模频率与介质层厚的关系式及品质因子公式.研究结果表明:一级近似法能很好地解释中心频率附近介质层厚对缺陷模频率的影响.理想Bragg微腔结构的缺陷模品质因子最大;递增正折射率介质层厚和增大缺陷层介质层厚、递减负折射率介质层厚及同时等量递减正和负折射率介质层厚,均可使缺陷模红移,双稳态阈值降低.
物理光学 缺陷模 双稳态 负折射率介质 Bragg微腔
