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光子晶体谐振腔的设计研究

激光杂志 2018年第3期39卷 25-27页

作者：龙涛重庆工商大学计算机科学与信息工程学院

设计了一种光子晶体谐振腔,它是由镜像对称负折射率缺陷层的一维各向异性光子晶体构成,利用特征矩阵法研究了这种一维对称各向异性光子晶体反射缺陷的光学特性。通过计算模拟得出：当光垂直入射时,在反射谱中出现谐振半宽度极窄的单个... 详细信息

设计了一种光子晶体谐振腔,它是由镜像对称负折射率缺陷层的一维各向异性光子晶体构成,利用特征矩阵法研究了这种一维对称各向异性光子晶体反射缺陷的光学特性。通过计算模拟得出：当光垂直入射时,在反射谱中出现谐振半宽度极窄的单个反射缺陷模,缺陷模中心波长位置随缺陷层折射率的增加向长波方向移动,控制缺陷层的厚度变化,反射谱存在多个中心波长不同的反射缺陷。从光子晶体光学特性显示,这种光子晶体结构既可获得波长范围确定的单一谐振波,也能选择波长不同的反射谐振缺陷,谐振腔内的反射缺陷满足谐振条件。

关键词：光子晶体谐振腔反射缺陷各向异性介质传输矩阵缺陷模

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一种光子晶体谐振腔的TM模特性

光子学报 2012年第1期41卷 121-126页

作者：李岩李晓莉邵敏西安石油大学理学院西安710065

构造了一种二维砷化镓石墨点阵柱状光子晶体谐振腔.利用时域有限差分方法计算了这种光子晶体谐振腔TMy模的共振峰波长随应力和温度变化的情况.计算结果表明,这种谐振腔TMy模的共振峰波长随x、y方向的应力变化以及随应力环境的变化均具... 详细信息

构造了一种二维砷化镓石墨点阵柱状光子晶体谐振腔.利用时域有限差分方法计算了这种光子晶体谐振腔TMy模的共振峰波长随应力和温度变化的情况.计算结果表明,这种谐振腔TMy模的共振峰波长随x、y方向的应力变化以及随应力环境的变化均具有较好的线性特性,其应力响应灵敏度为0.013 69nm/Mpa,且这种谐振腔沿x方向和y方向的应力响应灵敏度相同;同时,这种谐振腔的共振峰主峰随温度呈分段线性变化趋势,且具有最大1.4nm/℃的温度灵敏度.另外,计算结果显示,这种结构的光子晶体谐振腔具有很好的频率开关特性.

关键词：光子晶体谐振腔应力温度开关

220 GHz三次谐波光子带隙谐振腔回旋管振荡器的研究

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物理学报 2014年第11期63卷 345-349页

作者：黄丽萍洪斌斌刘畅唐昌建四川大学物理科学与技术学院成都610064 四川大学高能量密度物理及技术教育部重点实验室成都610064 解放军后勤工程学院基础部重庆400016

提出了一种220 GHz三次谐波光子带隙谐振腔回旋管振荡器的物理结构.利用光子晶体高频带隙确定了回旋管高阶电磁模式类TE63和三次电子回旋模的互作用状态.通过非线性理论,研究了腔内类TE63和类TE92模的弱模式竞争,得到了有利于回旋管三... 详细信息

提出了一种220 GHz三次谐波光子带隙谐振腔回旋管振荡器的物理结构.利用光子晶体高频带隙确定了回旋管高阶电磁模式类TE63和三次电子回旋模的互作用状态.通过非线性理论,研究了腔内类TE63和类TE92模的弱模式竞争,得到了有利于回旋管三次谐波起振的工作条件和起振过程的非线性特征,其结果与粒子模拟基本一致.研究表明,利用光子带隙谐振腔的禁带特征,回旋管中高阶电磁模与高次电子回旋模能够发生有效的互作用关系被得到证实.

关键词：光子晶体谐振腔回旋管模式竞争粒子模拟

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0.26 THz光子晶体回旋振荡器的研究

0.26 THz光子晶体回旋振荡器的研究

作者：王诚海电子科技大学

学位级别：硕士

近年来,太赫兹波的优良特性逐渐吸引人们的眼球,太赫兹技术得到广泛研究,太赫兹辐射源更是其中重点之一,如何获取高功率、高频率的太赫兹波是个重大的技术挑战。基于电子回旋脉塞机理的回旋管是一种拥有巨大开发潜力的太赫兹辐射源,为... 详细信息

近年来,太赫兹波的优良特性逐渐吸引人们的眼球,太赫兹技术得到广泛研究,太赫兹辐射源更是其中重点之一,如何获取高功率、高频率的太赫兹波是个重大的技术挑战。基于电子回旋脉塞机理的回旋管是一种拥有巨大开发潜力的太赫兹辐射源,为了提高工作频率、降低磁场需求,回旋管一般处于高次谐波状态,此外为了增大功率容量,其通常以高阶模式运作。但是回旋管工作在此状态下,存在其他的竞争模式,严重影响回旋器件的性能,对同时提高回旋器件的输出功率等技术指标造成巨大障碍。采用光子晶体结构为有效解决这些问题提供了可行的方案。光子晶体是一种具有空间周期性的结构,对该结构作特殊处理,处在禁带内特定模式的电磁波不能向外传播,而其它模式的电磁波可以向外辐射,具有很好的模式选择性,可以解决回旋管工作于高阶模式引发的诸多问题。因此,研究光子晶体回旋振荡器具有重要意义。本文通过对光子晶体回旋管的理论和模拟分析,研究了一种0.26 THz光子晶体回旋振荡器设计与实现方法,主要内容包括:1、基于麦克斯韦方程组,利用固体物理学晶格理论分析介质和金属材料晶格的带隙性质,利用PWM方法获得不同晶格在不同介质、不同占空比下的TE波和TM波的带隙图,通过软件仿真获得介质为无氧铜材料的正三角晶格TE波的全局带隙图。2、利用等效半径方法,根据介质为无氧铜正三角圆柱TE波的全局带隙图,得到在不同结构时,禁带中出现的模式分布情况,本文选取模式间隔度较大、角向对称的TE模为工作模式,通过软件仿真获得光子晶体谐振腔内该模式的场分布,分析腔体品质因数等参数在不同介质材料下的变化情况。根据电磁波理论确定工作频率为0.26 THz时的回旋管的起振电流、工作磁场等参数,并对比工作于该模式的普通波导谐振腔的竞争模式及起振电流情况。3、应用磁控注入式电子枪理论,根据以上相关参数,利用软件优化设计了一种横纵速度比为1.33,引导中心半径为0.97 mm的双阳极磁控注入式电子枪。

关键词：太赫兹回旋管光子晶体谐振腔双阳极磁控注入式电子枪