不同对称性条件下光子晶体局域态的演化

光子晶体不仅可以用来调控自发辐射,还可以用来控制光的传输和局域.研究采用平面波展开法进行模拟计算.首先改变光子晶体H1缺陷及其附近介质柱的半径,使得光子晶格缺陷处超晶胞的旋转对称性具有C6v,C3v或C2v等点群的性质;然后分析二维圆形介质柱三角光子晶体的局域态在光子禁带中演化.计算结果表明：随着介质柱的半径的变化,光子晶体局域态会发生变化,其演化表现出阶段性;同时随着对称性破缺程度的加深,会有更多缺陷态进入光子禁带.计算选择硅（Si）作为介质柱材料,主要为硅基光子晶体激光器的选模提供理论参考.     

LED蜂窝状阵列的分析与实验研究

针对LED在散热方面的要求,需要解决市场化产品的散热问题。提出一种LED蜂窝状阵列排列方式,有很好的散热效果,且有照明均匀分布的特征。以7颗LED灯珠为例,基于LED为非相干光的特点,符合光照度线性叠加性质,理论推导出LED灯在照明区光照度分布规律,根据《建筑照明设计标准》模拟出LED阵列中LED之间的最佳距离为3.8cm左右。基于该方案制作简易LED灯散热板,对其散热效果进行分析并实验,对相应器件运行3小时基本保持常温。该结果为设计LED灯具提供了理论与实验依据。     

反射Talbot效应的高阶衍射及其在硅光晶上的成像应用

用纳秒脉冲激光在硅材料上制备一维和二维硅光子晶体结构,在这种一维和二维硅光子晶体上观测到反射泰伯(Talbot)效应成像。文中给出反射Talbot效应成像的理论模型,与传统的透射泰伯效应不同,反射泰伯效应有明显的泰伯距离变化和高阶衍射成像等现象。在反射泰伯效应成像中,相邻反射泰伯像之间的间距随像距增加呈线性增长;在泰伯距离间隔中,观察到交替的亮场和暗场成像。实验结果表明,选择适当输入光束的波阵面形状能够增大泰伯像的放大率,选择高阶衍射级能够提高泰伯像的分辨率。这种反射泰伯效应成像具有光路简洁和能够进行微区放大的特点,且不需将成像仪器放入样品室,这在硅基微加工与制备显微检测方面会有很好的应用。     

硅量子点表面形状的研究

计算结果显示在不同曲面上进行钝化的硅量子点的结合能与电子态密度分布是不同的.例如在曲面上进行钝化的Si-O-Si桥键在带隙中产生局域态,并且曲面上进行钝化的结合能比在平面上钝化的结合能要浅,这样的现象叫做曲面效应.曲面破坏对称性结构,从而在带隙中形成局域态.表面曲率是由硅量子点的形状和硅纳米结构决定的.