光子晶体耦合腔波导中的慢光特性研究

研究了二维光子晶体耦合腔波导的慢光传输特性.利用平面波展开法分析不同结构的耦合腔波导的色散曲线.分析发现,光子晶体耦合腔波导的慢光特性与点缺陷微腔的几何尺寸有关.通过调制点缺陷的半径可以改变慢光导模的中心频率.另外发现,点缺陷微腔间距也是影响耦合腔波导慢光特性的重要参数.增大距离n,零色散点导模的群速度明显下降,可以获得群速度为0.005c的慢光模式,而导模的中心频率变化不大.该分析结果为设计不同要求的慢光波导结构提供重要参考.     

正方晶格光子晶体ΓΜ方向波导的传输特性研究

在二维正方晶格光子晶体中沿第一布里渊区的ΓΜ方向设置线缺陷波导,采用时域有限差分法研究不同宽度波导的传输特性。计算结果表明：一定范围内改变波导宽度,当由 增加 时,波导维持单模传输,其透射通带宽度由0.31-0.37（ωa/2πc）大幅增大到0.28-0.36（ωa/2πc）,当波导宽度超过时 ,波导呈现多模特性,其透射通带几乎不变。     

全屏蔽共面耦合波导的准静态分析

采用保角变换技术对全屏蔽共面耦合波导的传输特性进行了分析,导出了全屏蔽共面耦合波导奇偶模特性阻抗的简明公式,提供了该结构的计算数据和曲线．数值结果表明,这种分析方法是正确的．     

利用耦合理论推导微小畸变时的模式耦合方程

对两平行光波导,当其几何微小畸变时,根据模式耦合理论,求出其模式 耦合振幅方程及微小畸变时耦合振幅方程。     

介电晶体光波导的制备及其应用

介电光学晶体种类繁多,具有丰富的功能属性,在科学研究、生产生活的各个领域有着广泛的应用.光波导是基本的光学微结构之一.基于介电光学晶体的光波导结构是组成集成光子学器件的重要元件.利用飞秒激光直写或者载能离子束辐照技术,可以有效调控晶体材料局部区域的折射率分布,形成低损耗的光波导结构.本文将介绍介电晶体光波导(包括单晶薄膜)的制备方法及相关的波导性能,综述介电晶体光波导在激光产生、非线性光学频率转换、信号调制以及量子信息中的应用,并对这一领域的未来研究进行展望.     

飞秒光纤光源的波分解复用-复用实验

为研究飞秒光源作为链路初始光源的可行性,使用阵列波导光栅（AWG）对265 fs光纤光源进行波分解复用 复用实验。实验光源波长为1 52765～1 56505 nm,通道数为48,通道间隔为080 nm。研究发现:在分波实验中,飞秒光纤光源经过AWG后,扫描谱线3 dB带宽为064 nm ,相邻通道串扰为2726 dB,比连续光源增大502 dB;在合波实验中,观察到AWG多端口端对宽带光源的波长选择作用,验证了AWG的色散特性,发现多光束的输出谱线总体轮廓未出现太大变形;在波分解复用 复用实验中,谱线最大损耗为251 dB,输出谱线轮廓和初始光谱基本一致,信号在传输过程中未出现明显失真,证明飞秒光源作为链路初始光源的可行性。     

2D-3D异质结结构中的紧凑集成电路

通过时域有限差分方法,详细地分析了2D-3D异质结结构中密度集成光学器件的传输特性。在三层2D结构中,分别引入了不同设计结构的波分复用器,通过调整结构参数实现了集成光路中每个器件、每个端口的波长选择特性,如B₁端口的输出频率为0.404[c/a],B₂端口为0.408[c/a],B₃端口为0.386[c/a],B₄端口为0.388[c/a],B₅端口为0.390[c/a],B₆端口为0.394[c/a],B₈端口为0.392[c/a],B₉端口为0.409[c/a]。更重要的是,此结构实现了多个器件沿堆叠方向的密度集成,集成器件的总尺寸为0.3 mm×0.3 mm×0.14 mm。这些研究结果可为紧凑集成电路的设计提供重要的理论指导。     

W波段千瓦级正弦波导行波管电磁系统的理论研究

提出了一种可运用于W波段大功率行波管的两段式正弦波导电磁系统,设计了集中衰减器和输入输出结构,运用粒子模拟的方法研究了带状电子注与慢电磁波在该系统中的互作用结果.研究结果显示,该行波管能够在90-98GHz的频率范围内均获得1kW以上的峰值功率输出.这对宽带大功率毫米波辐射源的开发具有重要科学意义.     

非线性光波导特性及其应用

从理论和实验两个方面,综述了国内外非线性光波导的研究,介绍了非线性光波的研究中比较重要的特性,并介绍了非线性光波导的应用,最后对非线性光波导中的相位匹配技术做了介绍,比较了各自的优缺点。     

环形地共面波导馈电的超宽带天线设计

设计了一个新型的超宽带天线.天线由一个圆环内部带两个三角的的结构作为地面,环形地内部是一个矩形的贴片的辐射器.天线采用共面波导馈电.在设计过程中使用时域有限差分方法对天线尺寸进行仿真和优化,测试结果显示在3.0-11GHz的范围内天线的反射损耗小于-10dB.