矩形波导填充左手介质传输特性的FDTD分析

通过简要介绍左手材料的奇异特性,给出了冷等离子体模型左手材料的时域有限差分（FDTD）法的差分格式.并通过编程实例计算了左手材料加载矩形波导时不同介电常数和不同加载厚度下TE模截止波长的变化趋势.     

解析方法分析单负特异材料的光学性质

利用菲涅尔公式的解析方法,推导损耗型单负特异材料单层结构的光学性质,并给出了该结构的反射率和透射率的表达公式,同时定向地分析了反射率和透射率的变化趋势.     

双层损耗型单负特异材料结构的透射性质

利用转移矩阵方法,研究了双层损耗型单负特异材料结构的透射性质。从结构的反射率和吸收率的角度分析,发现该双层结构的透射率随着耗散系数的增大和其中一种材料厚度的增大,都呈现出非单调的变化趋势。这种奇异的性质完全不同于普通的损耗型介电材料。     

单负材料异质结构的共振隧穿模频率特性仿真研究

基于微带线理论采用加载集总元件的方法设计单负材料,当两材料的波阻抗和有效相移相等时出现共振隧穿模.针对实验制备中集总元件频率响应的限制,通过改变单负材料的厚度实现在特定集总元件情况下对隧穿频率的调节,隧穿模频率随材料厚度增大而向低频移动.     

单负材料光子晶体异质结构的双通道滤波

通过传输矩阵方法,研究了单负材料光子晶体异质结构的双通道滤波特性.结果表明相比传统的双通道滤波结构,该结构中两个滤波通道频率可以单独调整,而不影响另一个通道.同时,两个滤波通道频率位置对入射角的变化不敏感.当考虑单负材料损耗时,损耗仅仅影响透过率的大小,而双缺陷模频率位置,即滤波通道,则不受影响.该特性对设计全方向双通道滤波器具有潜在的应用价值.     

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.     

单负材料组合结构对斜入射电磁波的过滤作用

研究了入射方向改变时电磁波在负磁导率的开口谐振环结构、负介电常数的铜线阵列结构以及二者的组合结构中的透射,结果表明:随入射角度的变化电磁波的透射明显改变．组合结构对斜入射电磁波有衰减作用,只有在电磁波沿阵面法线方向入射时,才会有高的透射．组合结构可以用于微波的透射成像等技术．      

用FDTD法分析各向异性介质填充矩形波导的截止特性

给出用时域有限差分(FDTD)法分析各向异性介质填充波导问题的差分格式,实例计算了磁各向异性介质完全填充矩形波导TE模各模式的截止波数,计算结果与理论值吻合较好;分析了磁各向异性介质和电各向异性介质填充对矩形波导TE模和TM模主模归一化截止波数的影响。     

基于电单负特异材料量子阱的可调紧凑型多通道滤波器

研究了由电单负特异材料量子阱实现的可调紧凑型多通道滤波器。利用电磁场传输矩阵方法计算出由两层电单负特异材料和一层正常介电材料构成的单个量子阱,及多个级联量子阱实现的可调型多通道滤波性。电单负特异材料的介电常数由德鲁得模型给出。通过多个电单负特异材料量子阱的耦合使得单个共振峰被劈裂成多个分离的共振峰导致了多通道滤波特性。跟常规的多通道滤波器比较,本文设计的滤波器结构更紧凑,而且可调节性好,有望在未来的光子器件中发挥作用。     

任意截面介质填充类矩形波导传输特性的分析

为了分析任意截面介质填充波导问题,建立了一种直线法分析模型,并得到了这种波导的特征方程．以介质条填充的矩形波导为例对该模型进行了验证,结果与相关文献一致．对介质条填充矩形波导的主模和次低模的色散特性和截止特性进行了数值计算,得到了一些有意义的结果．该方法对处理电磁场边值问题有一定借鉴意义．     

含负折射率材料光子晶体耦合腔的传输特性

基于三分Cantor分形多层序列结构,设计了一种一维光子晶体耦合腔结构.用传输矩阵法研究了当引入的缺陷介质为负折射率材料时,该晶体耦合腔的传输谱和场局域化特征;在透射谱中得到了一个半高宽仅为0.19 nm的超窄透射窗口,通过曲线拟合得出了缺陷层折射率与超窄透射窗口位置之间的非线性解析关系.新耦合腔结构在光通信超密集波分复用和光学精密测量等领域中有一定的应用价值.     

含左手材料光波导承载导波和表面波的模式研究

通过转移矩阵方法理论,研究含左手材料平板波导导波模式与表面波的特性.在TE极化情况下,包裹层为金属-芯层为左手材料的3层平板波导满足导波条件时,导波层能承载新功能的导波模式;不满足导波条件时,波导的包裹层和芯层都会出现不同指数规律衰减的表面波.     

负折射率材料及其在THz频段的应用研究

负折射率材料是一种重要的新型人工合成材料,其主要特征是介电常数和磁导率都小于零,本文介绍了负折射率材料的物理机理及其在微波波段基础研究的最新进展,并对在THz频段的研究前景进行了分析。     

用平面波法分析矩形波导场模式理论

用平面波法分析了矩形波导场模型理论及其似输特性,有物理图谱清晰,各参量物理意义明确等优点,分析了结果同分离变量法一致。     

介质波导中的模式及介质不均匀区的模式耦合判别

在介质波导中，不同的结构和介质分布支持不同的模式，当均匀波导出现介质不 均匀区时，原波导中的模式间可能会发生耦合。本文从麦克斯韦方程出发，导出所选 坐标下纵向场分量的耦合方程．通过对耦合项的讨论，对介质波导中可能存在的模式 以及介质不均匀区中模式间的耦合给出方便、准确的一般性的判别方法．     

介质薄膜的厚度和折射率测量的实验研究

实验用m—line法测得三层平板波导在不同阶导模下的有效折射率,通过解光波导的色散方程,采用计算机编程拟合,有效的得出了介质薄膜的厚度和折射率,并给出了各阶模式的光场在波导中的分布．     

含负折射率材料的一维光子晶体光学传输特性研究

采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中带有缺陷层时的光学传输特性.计算了含有普通电介质插层和有吸收的介质插层两种情况下的透射谱.结果表明,在正入射时,对于普通电介质插层,随插层厚度的增大,缺陷模的个数增多;对于有吸收特性的介质插层,随插层厚度的增大和吸收特性的增强,缺陷模式并没有出现,而是表现为对透射峰的明显增益.     

在矩形波导管内建立TEM场区的工作条件

用平面波法探讨了在双介质片加载的矩形波丑中建立了ＴＥＭ场区的各种可能性,提供了设计中计算频率的完整公式,理论上证明了在同材料不同厚度或同厚度不同材料的两介质片加载的矩形波导空气域中也可能传输ＴＥＭ波。     

椭圆芯光子晶体光纤的传导模式

应用全矢量模型,根据对称性分析,按照最小波导扇面及相应的边界条件,对椭圆芯光子晶体光纤中的模式进行了分类,给出了光纤中基模和高阶模的矢量场分布及场强分布图,并以带状介质波导对椭圆芯PCF中的模式类比来命名.椭圆芯PCF中的模式均为非简并的,导模的场分布反映波导结构对称性.     

GaAs／AlGaAs周期折射率光波导光学表面模

应用周期折射率介质光波导的模场分布函数和特征方程，分析了ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ周期折射率光波导中波导的材料参量和结构参量对ＴＥ模场分布的影响，并讨论了ＴＥ＿０表面基摸的形成。