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单负材料异质结构中损耗诱导的场局域增强和光学双稳态

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物理学报 2016年第11期65卷 149-154页

作者：董丽娟薛春华孙勇邓富胜石云龙山西大同大学固体物理研究所大同037009 山西大同大学微结构电磁功能材料省市共建山西省重点实验室大同037009 山西大同大学新型微结构功能材料山西省高等学校重点实验室大同037009 广西科技大学计算机科学与通信工程学院柳州545006 同济大学波耳固体物理研究所上海200092

光学双稳态的阈值取决于非线性材料中的场局域程度,场局域越强,阈值越低.而材料的损耗是影响场局域强弱的重要因素.之前,人们普遍认为,增加损耗会削弱场局域,不利于降低阈值.本文研究了由磁单负材料和电单负材料组成的异质结构中光学双... 详细信息

光学双稳态的阈值取决于非线性材料中的场局域程度,场局域越强,阈值越低.而材料的损耗是影响场局域强弱的重要因素.之前,人们普遍认为,增加损耗会削弱场局域,不利于降低阈值.本文研究了由磁单负材料和电单负材料组成的异质结构中光学双稳态现象,发现随着损耗的增大,其阈值可以呈现先降后升的非单调变化.进一步研究表明,异质结构界面处的电磁场强度随着损耗增大呈现先降后升的非单调变化,即增加损耗也有可能增强场局域.研究结果揭示了场局域程度与材料损耗之间的非单调依赖关系,为设计开发非线性功能器件提供了新的思路.

关键词：单负特异材料损耗光学双稳态

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光子石墨烯中赝磁场作用下的谷霍尔效应

物理学报 2017年第14期66卷 348-353页

作者：邓富胜孙勇刘艳红董丽娟石云龙山西大同大学固体物理研究所大同037009 山西大同大学微结构电磁功能材料省市共建山西省重点实验室大同037009 山西大同大学新型微结构功能材料山西省高等学校重点实验室大同037009 同济大学先进微结构材料教育部重点实验室上海200092

将石墨烯中赝磁场的产生机理运用于光子石墨烯,通过在光子石墨烯中引入晶格有规律单轴形变的方式,理论分析得到了谷依赖的均匀赝磁场,并通过数值模拟的方法观察到明显的谷霍尔效应.这种谷霍尔效应的显著程度随晶格形变度的增加而加强.... 详细信息

将石墨烯中赝磁场的产生机理运用于光子石墨烯,通过在光子石墨烯中引入晶格有规律单轴形变的方式,理论分析得到了谷依赖的均匀赝磁场,并通过数值模拟的方法观察到明显的谷霍尔效应.这种谷霍尔效应的显著程度随晶格形变度的增加而加强.在具有一定损耗的电介质材料构成的形变光子石墨烯中仍可观察到明显的谷霍尔效应.随着电介质材料损耗的增加,谷霍尔效应导致的波束转弯效果依然能够保持,只是强度逐渐变弱.类似于自旋电子学中的自旋霍尔效应,这种光子石墨烯中等效赝磁场作用下的谷霍尔效应在未来谷极化器件的设计和应用中具有重要意义.

关键词：光子晶体光子石墨烯赝磁场谷霍尔效应

基于渐变折射率的太赫兹人工表面等离激元片上透镜特性

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激光与光电子学进展 2023年第18期60卷 201-208页

作者：苏晓强张亚伟邓富胜许全韩家广山西大同大学物理与电子科学学院微结构电磁功能材料省市共建山西省重点实验室山西大同037009 山西大同大学云冈学学院山西大同037009 天津大学精密仪器与与光电子工程学院太赫兹研究中心天津300072

借助于结构化的金属/介质界面所形成的人工表面等离激元,能够将太赫兹场束缚在亚波长量级,同时利用单元结构对几何参数的色散特性,可以在二维尺度上操纵太赫兹波,为集成化、小型化片上太赫兹功能器件的发展提供了解决途径.利用立体金属... 详细信息

借助于结构化的金属/介质界面所形成的人工表面等离激元,能够将太赫兹场束缚在亚波长量级,同时利用单元结构对几何参数的色散特性,可以在二维尺度上操纵太赫兹波,为集成化、小型化片上太赫兹功能器件的发展提供了解决途径.利用立体金属柱子结构的色散特性构建二维渐变折射率透镜,在此基础之上设计平面望远镜、波导耦合器、双功能透镜等二维太赫兹人工表面等离激元传输调控器件,并通过电磁仿真分析每种功能器件的工作性能.本工作不仅丰富了太赫兹表面波调控器件家族,并有望进一步发展表面等离激元链路的太赫兹片上系统.

关键词：太赫兹人工表面等离激元渐变折射率片上透镜

基于多路径正反馈机制的零折射率超材料高效纳米激光器

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红外与毫米波学报 2023年第1期42卷 72-77页

作者：张振清董丽娟邓富胜李云辉许静平孙勇陈鸿铁道警察学院刑事科学技术系河南郑州450053 山西大同大学微结构电磁功能材料山西省重点实验室山西大同037009 同济大学物理科学与工程学院上海200092

对于传统的Fabry-Perot腔激光器,光子在增益介质中沿任意方向传播。在腔内,只有沿着腔的轴线来回震荡的光子,达到一定的阈值后可以产生激射效应。然而,对于入射方向偏离反射镜腔壁的光子将从腔中耗散出去,从而使得激射效率较低。为了解... 详细信息

对于传统的Fabry-Perot腔激光器,光子在增益介质中沿任意方向传播。在腔内,只有沿着腔的轴线来回震荡的光子,达到一定的阈值后可以产生激射效应。然而,对于入射方向偏离反射镜腔壁的光子将从腔中耗散出去,从而使得激射效率较低。为了解决上述激光器所面临的缺陷,利用等效折射率为负1的负折射材料和零折射率材料组成一个双层结构作为Fabry-Pérot腔壁。对于此腔,以不同路径入射于腔壁的光子,都可以重新汇聚到原子所在的位置。经过多次正反馈,最终以垂直于腔壁的方向辐射出去,避免了光子在偏离激射方向上的耗散。此外,该腔的聚焦效应与准直效应与原子位置无关。随后,通过二维光子晶体分别实现了由0与-1等效折射率光子晶体组成的反射壁,当在腔中引入增益材料时,可以观察到明显的激射行为。与单个零折射率材料构成的腔相比,该腔的阈值更低,发射强度更大,从而提高了激射的效率。

关键词：多路径正反馈机制激射效应零折射率超材料

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用两种不同测量技术对毒品THz光谱的研究

红外 2011年第11期32卷 33-38页

作者：邓富胜沈京玲北京市太赫兹波谱与成像重点实验室太赫兹光电子学教育部重点实验室首都师范大学物理系北京100048 山西大同大学物理与电子科学学院山西大同037009

为了使太赫兹(THz)技术在毒品检测中变得更为实用,运用太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术和傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术分别研究了甲基苯丙胺(MA)、4,5-亚甲基二氧基苯丙胺(MDA)和3,4-亚甲基二氧基-N-甲氧基苯丙胺(MDMA)3种走私毒品的THz... 详细信息

为了使太赫兹(THz)技术在毒品检测中变得更为实用,运用太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术和傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术分别研究了甲基苯丙胺(MA)、4,5-亚甲基二氧基苯丙胺(MDA)和3,4-亚甲基二氧基-N-甲氧基苯丙胺(MDMA)3种走私毒品的THz吸收光谱,获得了这些毒品不同谱宽的THz光谱,并对两类测量结果进行了系统比较与分析。运用不同测量技术获得的3种毒品样品的吸收谱在相同THz波段均基本一致,进一步证实了毒品"指纹谱"特征。实验结果表明,便携式THz-TDS系统在安检领域比FTIR系统更具实用性。

关键词：红外光谱学太赫兹时域光谱技术傅里叶变换红外光谱技术远红外毒品

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损耗型单负材料双层异质结构的反常场局域

发光学报 2016年第7期37卷 887-891页

作者：董丽娟石泰侠邓富胜刘丽想石云龙刘艳红山西大同大学微结构电磁功能材料省市共建山西省重点实验室山西大同037009 太原理工大学材料科学与工程学院山西太原030024

通过计算损耗型单负材料双层异质结构中的透射、反射和吸收随损耗系数的变化,对单负材料双层异质结构基于损耗的光学性质调控进行了研究。首先,对损耗型单负材料单层结构的透射行为进行了计算,给出了单层结构随损耗系数增大的非单调透... 详细信息

通过计算损耗型单负材料双层异质结构中的透射、反射和吸收随损耗系数的变化,对单负材料双层异质结构基于损耗的光学性质调控进行了研究。首先,对损耗型单负材料单层结构的透射行为进行了计算,给出了单层结构随损耗系数增大的非单调透射的变化图像。接着,计算了损耗型单负材料双层异质结构中的透射、反射和吸收随损耗系数的变化曲线,并分析了不同频率下透射与损耗系数之间的关系。研究结果表明,在远离隧穿频率处,随损耗系数的逐渐增大,异质结的透射呈现出先减小后增大的变化。计算的电磁场强度分布图像表明,双层异质结中透射与损耗系数之间为非单调关系,起源于损耗型单负材料界面处的反常场局域效应,即随着损耗系数的增大,场局域先减弱后增强。

关键词：单负材料光学性质异质结构

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不同厂家镇静类药的THz光谱研究

红外 2012年第2期33卷 37-41页

作者：邓富胜沈京玲高海山西大同大学物理与电子科学学院山西大同037009 北京市太赫兹波谱与成像重点实验室太赫兹光电子学教育部重点实验室首都师范大学物理系北京100048

太赫兹(THz)技术的兴起为毒品和药品检查工作提供了一种全新的检测手段。通过测量和比较不同厂家的镇静类药及其有效成分的THz吸收谱获得了有用的THz吸收谱特征信息,并对其进行了分析与讨论。这对药品质量鉴定等工作具有重要的实际意义。

关键词：太赫兹镇静类药吸收光谱

立德树人背景下中小学数学学科育人的若干策略

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西部素质教育 2022年第4期8卷 67-69页

作者：王鲜凤康淑瑰刘春艳邓富胜山西大同大学数学与统计学院山西大同037009 山西大同大学物理与电子科学学院山西大同037009

文章首先分析了立德树人的内涵,然后论述了立德树人背景下中小学数学学科育人的若干策略,包括通过创设问题情境让学生形成正确的价值观、通过细节实现德育目标、使学生在做数学题的过程中具备社会责任感、让学生在感受数学魅力的同时养... 详细信息

文章首先分析了立德树人的内涵,然后论述了立德树人背景下中小学数学学科育人的若干策略,包括通过创设问题情境让学生形成正确的价值观、通过细节实现德育目标、使学生在做数学题的过程中具备社会责任感、让学生在感受数学魅力的同时养成良好习惯。

关键词：学科育人立德树人数学中小学

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有效介质理论在毒品太赫兹光谱鉴别中的运用

山东理工大学学报（自然科学版） 2011年第3期25卷 56-59页

作者：邓富胜沈京玲王鲜凤山西大同大学物理与电子科学学院山西大同037009 首都师范大学物理系北京100048 山西大同大学数学与计算机科学学院山西大同037009

为使实际毒品鉴别工作更为准确、可靠,运用太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)获得了冰毒(MA)与面粉及二者不同比例混合物的太赫兹(THz)光谱.根据混合物及面粉的实验结果,采用Bruggeman有效介质理论成功计算出目标成分MA的介电函数,进而获得... 详细信息

为使实际毒品鉴别工作更为准确、可靠,运用太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)获得了冰毒(MA)与面粉及二者不同比例混合物的太赫兹(THz)光谱.根据混合物及面粉的实验结果,采用Bruggeman有效介质理论成功计算出目标成分MA的介电函数,进而获得了MA的吸收谱.计算所得吸收谱与实验所测纯MA吸收谱相符,证实了Bruggeman有效介质理论在掺和面粉的毒品THz光谱鉴别中的实用性.

关键词：太赫兹时域光谱技术远红外光谱有效介质理论介电函数毒品