准周期光子晶体的传输特性

本文利用数值模拟和实验的方法研究了准晶光子晶体的传输特性和局域特性.能流和态密度的计算结果都表示十二重准晶光子晶体具有光子带隙.但是,和周期性的光子晶体不同,具有确定频率的电磁波局域在无缺陷的十二重准晶光子晶体中.理论分析表明,这种局域模是由准晶光子晶体结构中的无序性和自相似性相互竞争的结果.     

电介质和磁介质光子晶体光学特性分析

从电磁场麦克斯韦方程组出发,将光子晶体的电磁场分析问题归结为求解电磁本征函数问题,明确求解光子晶体遵循的物理原理和数学方法.针对由电介质构成的光子晶体,分析该光子晶体周期结构下TE和TM入射光波的带隙特性和缺陷结构下的能量集聚特性,计算结果表明,光子晶体的频带特性与其几何结构紧密相关,通过改变光子晶体尺寸,可使其获得良好的带隙特性.针对磁介质构成的光子晶体,分析磁性光子晶体的频率特性,计算结果表明,磁性光子晶体具有和电介质光子晶体相似的光学性质,也具有频率禁带特性,其与入射波性质、光子晶体几何尺寸、磁介质参数紧密相关.     

正负折射率材料组成的一维光子晶体的能带及缺陷模

利用光学传输矩阵方法,研究了由正折射率材料和负折射率材料交替组成的一维光子晶体的能带结构和缺陷模特性.结果表明,在正入射时,含负折射率材料的光子晶体的带隙要比传统的光子晶体要大得多,并具有狭窄的透射带.计算了含有普通电介质缺陷层和特异介质缺陷层两种情况下的透射谱,发现在正入射时,对于正负折射率材料组成的一维光子晶体引入普通电介质缺陷层时,其缺陷模的个数随着缺陷厚度的增大而增多,这种特性在滤波器方面有重要的应用价值.而对于传统光子晶体中引入特异介质缺陷层时,随着缺陷厚度的增大,新的缺陷模并没有出现.     

含左手介质双缺陷态的一维光子晶体窄带双频滤波器

提出了一种具有双缺陷态特性的一维光子晶体结构,用左手介质作缺陷态材料,并且用光学传输矩阵法分析了这种结构的传输特性.仿真结果表明,在这种光子晶体的光子禁带上会出现两个极窄的穿透窗口,而禁带内的频段几乎无法通过,通过改变晶体的膜层周期数,该窗口频段的透射率最高可以超过98.6%.同时,该结构的透射率可以通过改变介质层周期数和负折射率值大小而调节.这种结构的光子晶体非常适合制作双频段的超窄带滤波器,并且有望在未来高速光通讯中得到应用.     

垂直沉积法自组装胶体光子晶体的研究进展

光子晶体是一类电介质常数非均匀分布的人工材料,由于其折射率的非均匀分布对入射电磁波的调制会产生类似于半导体能带结构的光子带隙特性.自1987年提出光子晶体的概念以来,采用自组装方法制备胶体晶体已成为近年来的光子晶体领域的研究热点.基于垂直沉积的自组装方法因具有设备简单、经济,制备周期短, 晶体层厚可控等优点而受到日益广泛的重视.本文阐述了垂直沉积法自组装的机理、实验方法、缺陷控制、应用研究等方面的最新进展,并对垂直沉积法自组装光子晶体的发展趋势及前景作了介绍.     

具有缺陷态的二维光子晶体通讯波长滤波器的结构优化设计

采用平面波展开法分别模拟设计了理想和带有点缺陷与线缺陷的二维光子晶体能带结构;进一步构建具有点缺陷和线缺陷联合结构滤波器,通过改变介质折射率、介质柱半径和背景材料折射率,使点缺陷的滤波中心波长处于光子晶体禁带中的1.31和1.55μm两个主要通迅波长.同时,采用时域有限差分算法模拟滤波器的传播和滤波频谱特性,结果显示,该结构滤波器的滤波频谱中心波长刚好分别位于1.31和1.55μm,透射峰尖锐,显现出优良的滤波特性.     

单负材料光子晶体中的可调共振隧穿模

用传输矩阵方法研究了由两种单负材料构成的一维光子晶体的透射特性.研究发现:这种结构的光子晶体具有2个共振隧穿模,并且2个共振隧穿模能够通过改变缺陷层的厚度或改变两种单负材料的厚度比进行调节.这种特性可用来制作可调的双通道滤波器.     

应用特征矩阵法研究介电常数受任意函数调制的一维光子晶体的带隙结构及其特性

运用特征矩阵法研究了介电常数受任意函数调制的一维光子晶体中光的传播特性,发现一维光子晶体的介电常数只要满足周期性分布,就会具有与一般光子晶体相似的带隙结构.还更具有一般性地研究了介电常数受随机函数周期调制时的光子晶体的带隙结构及其特点,从而为灵活实现某特定带隙的晶体提供了新的方法.     

二维光子晶体波导传输分析

光子晶体是一种新兴的光学结构,其优异的光学特性可以用于制造各类光子晶体器件。本文在完整的光子晶体中引入缺陷,构造出光子晶体波导。将时域有限差分方法应用于二维光子晶体缺陷特性的分析,设计了L型、U型、直线点缺陷型等几种光子晶体波导结构,对其时域能量传输特性进行了分析,其研究结果为光子晶体传输器件的设计和制作提供了一定的理论依据。     

含有缺陷的二维光子晶体能带特性

为进一步研究有缺陷光子晶体的能带特性，并以此作为光子晶体器件的设计理论依据，利用倒易空间的概念，得到了正方晶格的最小布里渊区的分布、采用时域有限差分加Bloch边界方法得到了二维光子晶体的能带特性．结合超元胞的方法计算了含有点缺陷和线缺陷的光子晶体的特性，并且得到了缺陷模式的场分布，通过对能带特性的分析，将对光子晶体的研究从量子阱结构发展到了量子点结构．     

磁性纳米固体超强酸的制备研究

制备了ZrO2/Fe3O4磁性固体酸催化剂,利用XRD、DTA、IR等手段研究了磁性基质对ZrO2的粒子大小、晶化温度、晶型结构及超强酸中心的影响.通过酯化反应考察磁性固体超强酸的催化特性及通过催化寿命实验考察了催化剂的寿命变化情况.结果表明,Co0.5Fe2.5O4磁性基质的引入不但赋予了催化剂以磁性,而且在固体超强酸形成过程中起到延迟ZrO2由四方晶相向单斜晶相的转变,这有助于提高样品的强酸性和催化活性.     

废植物炭制活性炭的研究

研究废植物炭制活性炭的可行性及效果,探讨了以水蒸汽为活化介质时活化工艺条件对活性炭吸附性能的影响,确定了最佳活化工艺条件,并对活性炭的孔结构进行了分析探讨。结果表明,利用废植物炭制活性炭是可行的,得到的活性炭具有较高的吸附性能和丰富结构。废植物炭的种类和灰发含量决定其活性炭的吸附性能。活化后活性炭表面积的增加主要源于其微孔表面积的增加。     

高能推进剂多孔床中致密波研究

对一维反应两相流模型进行了研究，建立了定常致密波计算模型，对推进剂多孔床中不同速度的致密波进行了计算，得到了致密波区内的参数分布，通过分析致密波的结构，发现亚音速致密波从波前到波后所有物理量光滑过度；而超音速致密波波头存在间断。     

Hom-李三系上的乘积结构和复结构

本文主要从代数角度研究Hom-李三系上的两种几何结构,即积结构、复结构。分别给出了积结构和复结构存在时对应的Hom-李三系的分解。同时,也研究了一些特殊的积结构和复结构。最后,在这两种结构间增加一个兼容条件,得到了复积结构。     

电荷载流子倍增输出概率分布对图像均匀性影响因素研究

为了研究电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)中电荷载流子倍增(CCM)结构的输出概率分布及其对图像均匀性的影响,建立了EMCCD中CCM结构的概率模型,利用概率生成函数(PGF)推导了多级CCM倍增结构的输出概率密度函数(PDF),讨论了PDF在提高图像均匀性中的应用。仿真及实验结果表明:当输入信号一定时,输出图像均匀性随倍增增益的增加而逐渐变差;当倍增增益一定时,输入信号越大则输出图像均匀性越差。因此,EMCCD在微光探测条件下图像均匀性较好,且适当地降低倍增增益有利于提高输出图像的均匀性。     

GaAs/Al_(0.3)Ga_(0.7)As多量子阱的平方电光效应和光折变效应的研究

本文研究了半绝缘GaAs／Al0.3Ga0.7As多量子阱的电光效应和光折变效应．用光调制反射谱分析了样品的结构;用电调制透射谱测量了电吸收和电折变;用二波混合的方法测量了它的光折变性质．对两种方法得到的电吸收和电折变作了分析比较．     

PCL薄膜的球晶环带结构及MWCNT对其的影响

通过溶液法制备了聚己内脂和聚己内脂/碳纳米管薄膜,研究了不同结晶温度下聚己内脂的结晶形态以及碳纳米管对聚己内酯结晶的影响.结果表明,在20～50℃较宽的温度范围内可以通过溶液结晶得到聚己内酯环带球晶,加入MWCNT使形成环带结构的温度向高温度方向拓宽.利用SEM,AFM从微观层次研究了球晶环带形成的机理.     

石嘴山一矿煤体结构变化的地质控制

采用反映煤体结构破坏程度的若干宏观与测试参数,研究了石嘴山一矿井田主采三层煤的煤体结构变化特征。揭示出三层煤体结构垂向变化的分层性主要受石嘴山向斜中和面所控制;煤体结构横向分区性主要受北西向缓波状褶皱所控制。研究还表明,三层煤煤岩组分的构成也对煤体结构类型的发育有一定影响。     

淀粉多晶体系的亚微晶结构研究

通过对淀凝胶,预糊化淀粉以及不同状态的玉米原淀粉颗粒的广角X射线衍射研究,提出了在淀多晶体系中存在大量的介于微晶和非晶之间的亚微晶结构,同时明确了这三种结构在X射线衍射曲线中的对应区域,从而进一步揭示了[人颗粒结构的实质。     

小蛋白天然结构与折叠速度关系的分子动力学模拟研究

用分子动力学模拟方法研究了小蛋白天然结构集合与其折叠速度的关系．根据蛋白质内存在接触的不同定义方式．利用分子动力学模拟方法得到了10个小蛋白的一系列构象集合,分析了其拓扑参数与折叠速度的关系,并与PDB单构象的情况进行了比较．用含主链重原子的方式定义接触,所计算的结果较好,天然结构集合所计算的拓扑参数与蛋白质折叠速度的关系可以更真实地反映实际情况．