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二维光子晶体结构谐振腔及太赫兹传输辐射元件研究

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二维光子晶体结构谐振腔及太赫兹传输辐射元件研究

作者：朱辉电子科技大学

学位级别：硕士

光子晶体是一种介电常数在空间具有周期性分布的新型人工材料，其最本质的特征是具有“光子带隙”和“光子局域态”。自1987年被提出开始，20多年来光子晶体结构已经在多个科研领域有着广泛应用。近年来，在微波和太赫兹波段，利用光子... 详细信息

光子晶体是一种介电常数在空间具有周期性分布的新型人工材料，其最本质的特征是具有“光子带隙”和“光子局域态”。自1987年被提出开始，20多年来光子晶体结构已经在多个科研领域有着广泛应用。近年来，在微波和太赫兹波段，利用光子晶体结构的特性抑制元器件的模式竞争和降低元器件的损耗是光子晶体结构的主要研究方向之一。本文将二维光子晶体结构用于W波段回旋管谐振腔和太赫兹波段传输辐射元件的设计，主要工作如下： 1.采用平面波展开法分别计算了正方形排列和正三角形排列的介质型二维光子晶体结构中TM波和TE波的全局带隙;采用有限差分法分别计算了正方形排列和正三角形排列的金属型二维光子晶体结构中TM波和TE波的全局带隙。计算结果验证了二维光子晶体结构中光子禁带的存在，即特殊频率的电磁波不能在二维光子晶体结构中传输。 2.利用光子晶体结构的光子局域态特性，设计了工作频率为95GHz的金属型二维光子晶体结构回旋管谐振腔，并将其与普通结构回旋管谐振腔做了对比。归纳总结了采用二维光子晶体结构设计谐振腔的一般规律。 3.基于正方形排列的金属型二维光子晶体结构，设计了分别工作在140GHz和220GHz的具有高传输性能和低损耗的光子晶体结构直波导和弯波导传输线。在波导传输线的基础上又分别设计了性能良好的光子晶体结构功率分配器和H面喇叭天线。最后将光子晶体结构功率分配器和H面喇叭天线相结合，设计了二单元的天线阵列，仿真结果表明天线具有良好的对称性和增益。

关键词：光子晶体结构回旋管谐振腔太赫兹 H面喇叭天线

光子晶体Micro LED微显示阵列加工及光学特性分析

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半导体技术 2024年第8期49卷 719-725页

作者：孟媛肖秧冯晓雨何龙振张鹏喆宁平凡刘宏伟天津工业大学电子与信息工程学院天津300387 天津工业大学天津市光电检测技术与系统重点实验室天津300387

Micro LED器件具有高亮度、低功耗和高可靠性等优点,但Micro LED显示像素巨量转移和光提取效率低的问题为其应用带来挑战。开发了具有高转移效率和出光效率的单片64×64 Micro LED微显示阵列,提出了倒装型GaN基单片Micro LED微显示阵列... 详细信息

Micro LED器件具有高亮度、低功耗和高可靠性等优点,但Micro LED显示像素巨量转移和光提取效率低的问题为其应用带来挑战。开发了具有高转移效率和出光效率的单片64×64 Micro LED微显示阵列,提出了倒装型GaN基单片Micro LED微显示阵列芯片和Si基驱动电路的设计方法及集成工艺。通过时域有限差分(FDTD)方法对Micro LED微显示阵列光学特性进行了建模分析,设计了一种提高Micro LED微显示阵列出光效率的光提取结构。结合仿真结果,开发了一种在Micro LED蓝宝石衬底表面制备光子晶体结构的聚焦离子束(FIB)微纳加工工艺,并进行了器件加工。测试结果表明,蓝宝石衬底上加工的光子晶体结构可以提高Micro LED器件的表面出光效率,光功率平均值提升了16.36%,对Micro LED微显示阵列加工及微显示像素光提取问题具有借鉴意义。

关键词： Micro LED 微显示阵列光子晶体结构聚焦离子束(FIB) 出光效率

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3D打印新技术精细“雕刻”光子晶体 007

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3D打印新技术精细“雕刻”光子晶体

科技日报

作者：都芃

在此次研究中，研究团队使用了连续数字光处理3D打印技术，利用紫外线光束在光敏树脂溶液中雕刻形成3D结构。除了在打印方式上创新，研究团队还对打印所需的墨水进行了大胆革新。研究结果表明，连续数字光处理3D打印技术在个性化珠宝配... 详细信息

在此次研究中，研究团队使用了连续数字光处理3D打印技术，利用紫外线光束在光敏树脂溶液中雕刻形成3D结构。除了在打印方式上创新，研究团队还对打印所需的墨水进行了大胆革新。研究结果表明，连续数字光处理3D打印技术在个性化珠宝配饰及装饰、艺术创作等领域有着比较广阔的?

关键词：光子晶体结构色数字光处理研究团队光子晶体结构打印技术

来源： cnki报纸评论

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激光与光电子学进展 2006年第3期43卷 73-79页

2006年度热点预测瞻望2006,*** 的专家预测:慢光与聚合物太阳能电池极有可能依然是本年度的研究热点。下面是与之有关的研究进展。 1 慢光光速减慢是2005年度10大科技新闻之一,全球的研究人员不断报道着在这一领域的新突破。减慢光速对... 详细信息

2006年度热点预测瞻望2006,*** 的专家预测:慢光与聚合物太阳能电池极有可能依然是本年度的研究热点。下面是与之有关的研究进展。 1 慢光光速减慢是2005年度10大科技新闻之一,全球的研究人员不断报道着在这一领域的新突破。减慢光速对于促进全光记忆芯片和

关键词：激光器二极管抽运光激射器电子器件美国海军光子晶体结构锗晶体核废料聚合物太阳能电池激光打孔激光加工发光二极管结型发光器件媒体

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新应用

激光与光电子学进展 2006年第10期43卷 17-20页

蝴蝶翅膀启发新型平板显示器开发科学家发现,某些蝴蝶的翅膀是天然的光子晶体结构,该结构由大量的角素(chitin)构成。角素是一种多聚糖,广泛存在于昆虫和其他动物体内,其大小约几十微米,像屋顶的瓦一样排列在翅膀表面。模仿蝴蝶翅膀可以

关键词：聚氨基葡萄糖厚度蝴蝶翅膀激光波长纳米传感器碳纤维碳化纤维人造无机纤维图像悬臂红外激光光子晶体结构脂肪团机器人人工智能视频显示器反射镜反光镜

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基于车联网的RFID读写器微带天线的研究

基于车联网的RFID读写器微带天线的研究

作者：范基春吉林大学

学位级别：硕士

在信息化社会中，无线通信技术作为前沿科技已经无处不在，同时，日新月异的改变着我们日常生活。在物联网通信中，天线作为无线通信技术的入口信号变换器，其设计思路及性能的优劣直接对通信信号的后续处理产生关键性的影响，因此对天... 详细信息

在信息化社会中，无线通信技术作为前沿科技已经无处不在，同时，日新月异的改变着我们日常生活。在物联网通信中，天线作为无线通信技术的入口信号变换器，其设计思路及性能的优劣直接对通信信号的后续处理产生关键性的影响，因此对天线进行深入地研究和设计有着很重要的意义。射频识别技术（RFID）己经被认为是全球无线通信领域的研究热点之一。它具有以下优点：较高的传输精度、较快的读写速度、较好的保密性、较强的环境适应性并且不用人工干预等。通过无线通信，RFID实现了读写信息和自动识别的短信息的迅速传递。现如今在高频和超高频方面，射频识别技术可以完成几米甚至十几米的通信，使它在物联网应用方面，尤其是在车联网应用中的研究和发展越来越成熟。因此，作为一种接收与发送信息的装置，天线在射频识别技术中作用亦显得非常重要。随着车联网的广泛使用和RFID对小型化天线越来越高的要求，微带天线已经大范围的应用，故不断研究它紧凑的结构、较小的体积、低剖面、易于集成备受关注。本文在分析微带电路设计原理基础上，重点对应用在车联网超高频段的2.45GHz频段的整流天线进行研究。文中讨论了整流天线的接收部分低通滤波器、微波整流电路等各组成部分的电路原理，对其结构和应用进行了深入的分析和研究，然后通过引入微波光子晶体结构天线的工作原理以及主要的设计方法，设计了一款光子晶体结构改进型微带天线，目标是使其尽量小型化，设计还采用了缺陷地式结构完成对微带天线低通特性的改造，完成了2.45GHz低通滤波器特性改进;并采用HFSS软件进行了辅助微波光子晶体结构天线设计实验，确定参数并进行了仿真与优化。经实验测试，该天线的设计指标可以达到4.25dBi的增益，当输入功率为16dBm、负载阻抗为250欧姆时，它的整流效率能达到百分之六十以上。证明此款天线具有较好的通信性能，在能保证天线增益的同时，较普通天线减小了尺寸，满足了车联网RFID终端对天线提高增益，减小尺寸的期望，推进了适应车联网微带天线的实用化的应用进程，保证了该整流天线的整体设计的合理性和实用性。同时，本设计的微带天线还可扩展为多无线通信系统应用，除了车载射频识别系统外，还可以应用于低功耗的无线传感器网络系统以及其它低功耗用电设备。

关键词：整流天线车联网 RFID 标签微带贴片天线光子晶体结构

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顶加载分形光子晶体太赫兹波段天线设计

电子技术应用 2017年第2期43卷 36-39页

作者：林斌厦门大学嘉庚学院信息科学与技术学院福建漳州363105

针对太赫兹设备对于太赫兹波段天线的性能要求,创造性地将顶加载技术、分形结构、光子晶体结构、偶极子天线、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜基质相结合,设计了一款顶加载分形光子晶体太赫兹波段天线,制作了天线样品,对天线的回波损耗和... 详细信息

针对太赫兹设备对于太赫兹波段天线的性能要求,创造性地将顶加载技术、分形结构、光子晶体结构、偶极子天线、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜基质相结合,设计了一款顶加载分形光子晶体太赫兹波段天线,制作了天线样品,对天线的回波损耗和方向图特性分别进行了仿真和实测,详细讨论了介质基板参数变化对天线性能的影响。仿真和测试结果表明,该款天线工作中心频率在1 THz附近,回波损耗最小值小于-20 dB,绝对工作带宽大于0.1 THz,相对工作带宽大于10%。该款天线尺寸小、辐射性能稳定、工作带宽大,在太赫兹波段领域具有广阔的应用前景。

关键词：顶加载技术分形结构光子晶体结构偶极子天线太赫兹波段天线

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多工况微结构热控机理研究

多工况微结构热控机理研究

作者：赵杨哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

高超声速飞行器作为当今世界主要大国竞相研制的新型飞行器，具有极为重要的经济价值及军用价值。随着超燃冲压等推进技术的日益发展，飞行器的飞行马赫数大幅提升，伴随而来的则是工作环境更加恶劣。尤其是飞行器舵翼处，在长时间的极... 详细信息

高超声速飞行器作为当今世界主要大国竞相研制的新型飞行器，具有极为重要的经济价值及军用价值。随着超燃冲压等推进技术的日益发展，飞行器的飞行马赫数大幅提升，伴随而来的则是工作环境更加恶劣。尤其是飞行器舵翼处，在长时间的极端气动热载荷作用下，机体材料的温度显著升高，进一步提高飞行速度，极易引起“飞行热走廊”的限制。 ABL机载激光武器作为高功率激光武器的代表，是当今美国重点研制的一种新概念武器。高功率激光辐照材料所造成的毁伤主要包括热破坏、力学破坏以及辐射破坏三个方面，直接表征烧蚀特性的参数是激光对材料造成的热力效应。光子晶体结构因其组成材料具有低导热系数，同时结构本身产生的光能禁带可有效的反射电磁波能量，因而，在热防护领域成为了一种新兴的研究热点。本文以某型高超声速飞行器的舵翼结构在6Ma下飞行过程，以及ABL机载激光武器的典型作战过程为目标工况。以光子晶体结构为热防护材料，分别对有无光子晶体防护结构条件下，两种工况的温度场、应力场等关键参数进行了计算和分析。其中，高超声速飞行器舵翼结构气动加热过程的计算过程采用数值模拟软件进行;ABL机载激光武器系统的典型作战过程，则通过构建ABL仿真系统设计框架与算法流程，开发出一套虚拟仿真系统进行研究。结合两种典型工况下光子晶体结构的防护效果，提出了两大类共5种优化方案，对光子晶体防护结构的热防护性能进行优化设计。研究结果表明，光子晶体结构组成材料的导热系数低这一特性，是其对激光辐照具有较好防护性能的主要因素;光子晶体结构本身产生的光能禁带，则是其对于高超声速气动加热具有良好防护性能的关键因素。同时，研究结果表明，给定工况后，采用所提出的5种优化方案进行光子晶体结构的设计，可以很大程度的使光子晶体结构的防护性能得到优化。

关键词：高超声速气动加热高功率激光烧蚀光子晶体结构热防护优化设计

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科技简讯

光机电信息 2003年第7期 44-46页