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梯度结构胶体光子晶体的制备及光子禁带调节

高等学校化学学报 2012年第12期33卷 2771-2778页

作者：陈俊波黄贺张刚吉林大学超分子结构与材料国家重点实验室长春130012

以改进的对流自组装方法制备层数可控的胶体光子晶体,并通过各向同性氧等离子体(O2Plasma)刻蚀构造出梯度结构,进一步通过金(Au)及无定形硅(Si)的可控沉积调节梯度结构胶体光子晶体的光子禁带,并将该梯度结构用于罗丹明B的荧光发射增强.

关键词：胶体晶体光子晶体梯度结构光子禁带

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体积全息图中光子禁带结构性质的分析

光学学报 2003年第5期23卷 517-521页

作者：叶志成郑君王小东刘大禾北京师范大学物理系北京100875

利用光子晶体的概念和方法 ,从理论上分析了一维全息图在再现光以不同角度入射情况下禁带结构的性质。分析表明 ,当再现光非正入射时 ,体积全息图的禁带结构是倾斜的 ,正入射时的非倾斜结构是倾斜结构的一个特例。

关键词：体积全息图光子禁带光子晶体倾斜结构禁带结构介电常量

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光子禁带型遮阳品的设计

激光技术 2011年第1期35卷 22-24页

作者：荣垂才宋加兴赣南师范学院物理与电子信息学院赣州341000

为了屏蔽紫外线,提出光子禁带型遮阳品,分别用传输矩阵、时域有限差分法计算紫外线在1维、2维光子禁带型遮阳品中的透射率。结果表明,选取合适的参量,可以设计紫外线的1维、2维光子禁带遮阳品;入射角对1维、2维遮阳品的禁带波长下限都... 详细信息

为了屏蔽紫外线,提出光子禁带型遮阳品,分别用传输矩阵、时域有限差分法计算紫外线在1维、2维光子禁带型遮阳品中的透射率。结果表明,选取合适的参量,可以设计紫外线的1维、2维光子禁带遮阳品;入射角对1维、2维遮阳品的禁带波长下限都有较大影响。

关键词：材料光子禁带紫外线遮阳品传输矩阵时域有限差分法

SiO_2/TiO_2多层膜结构一维光子晶体光子禁带研究

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红外与激光工程 2011年第5期40卷 872-875页

作者：乌日娜闫彬王彦华徐送宁闫秀生岱钦沈阳理工大学理学院辽宁沈阳110168 光电系统信息控制国家重点实验室河北三河065201

制作了SiO2/TiO2多层膜结构一维光子晶体,研究了其光子禁带特性。通过测量红外透射谱,分析了入射线偏振方向、入射角度以及引入缺陷层对光子禁带的影响。随着入射角度的增大,在TE模式和TM模式线偏振光下,光子禁带边沿产生蓝移现象。引入... 详细信息

制作了SiO2/TiO2多层膜结构一维光子晶体,研究了其光子禁带特性。通过测量红外透射谱,分析了入射线偏振方向、入射角度以及引入缺陷层对光子禁带的影响。随着入射角度的增大,在TE模式和TM模式线偏振光下,光子禁带边沿产生蓝移现象。引入TEB30A型向列相液晶缺陷后,光子禁带中在波长约为1810nm(TE模式)和1821nm(TM模式)处出现了透射峰。利用传输矩阵理论,模拟计算了光子晶体透射谱,并对实验结果进行了深入分析。无缺陷时,随着入射角增大,薄膜的光学厚度减小,光子禁带边沿蓝移。引入液晶缺陷后,光子禁带中产生特定的缺陷态,和缺陷态频率相吻合的光子被局域在缺陷位置,禁带中出现透射峰。由于两种模式线偏振光下的液晶层光学厚度不同,透射峰位置也不同。

关键词：光子晶体透射谱光子禁带液晶缺陷层

光子禁带连续可调的蓝相液晶三维光子晶体特性研究

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光子禁带连续可调的蓝相液晶三维光子晶体特性研究

作者：杜晓玮河北工业大学

学位级别：硕士

光子晶体是一种介电常数周期性变化的新型人工微结构材料,最根本的特征是具有光子禁带。其中三维光子晶体具有完全光子禁带,实现了控制和操纵光波传输的功能,因此对于三维光子晶体的研究显得尤为重要。蓝相液晶具有自组装的三维周期性... 详细信息

光子晶体是一种介电常数周期性变化的新型人工微结构材料,最根本的特征是具有光子禁带。其中三维光子晶体具有完全光子禁带,实现了控制和操纵光波传输的功能,因此对于三维光子晶体的研究显得尤为重要。蓝相液晶具有自组装的三维周期性立方结构,可以视为人造三维光子晶体,由于其出色的柔韧性,在外加电场的刺激下容易发生介电常数和折射率的改变,从而引起光子禁带的移动,是很好的刺激响应性三维光子晶体材料,具有广泛的应用。本文通过改变电场驱动方式和实验条件,获得了光子禁带宽范围可逆调谐的蓝相液晶三维光子晶体。第一章介绍了光子晶体的发展,从光子晶体的特征与分类、自然界中的光子晶体以及响应光子晶体的应用等方面入手,介绍了光子晶体作为一种新兴人工微结构材料的研究价值和发展前景。接着详细地介绍了蓝相液晶的发展以及作为人造三维光子晶体的研究进展,主要从电场激励下蓝相液晶三维光子晶体表现出的晶格拉伸和光子禁带移动等方面入手,介绍了蓝相液晶作为刺激响应性三维光子晶体的广泛应用。第二章介绍了制备蓝相液晶三维光子晶体的实验材料和实验设备,详细地介绍了蓝相液晶的制备方法,记录了蓝相液晶形成的整个过程。接着对纯蓝相液晶样品和聚合物稳定蓝相液晶样品分别施加直流电场和交流电场来探究不同电场驱动方式对于蓝相液晶三维光子晶体光子禁带调控的影响,通过对不同驱动方式进行比较,得出了诱导光子禁带宽范围调谐的最佳驱动条件。第三章详细地介绍了交流电场对于纯蓝相液晶三维光子晶体光子禁带移动范围的扩展作用。探究了液晶盒取向、液晶盒厚以及交流电场的频率等实验条件对于蓝相液晶三维光子晶体光子禁带调谐范围的影响,通过改变不同的实验条件,光子禁带的调控范围可以扩展到将近200nm,几乎覆盖了整个可见光谱,同时在宏观上表现出鲜艳的颜色变化;最后,通过对样品直接施加阈值场强得到了蓝相液晶三维光子晶体在交流电场作用下的响应时间,实现了光子禁带的宽范围快速可逆调谐。

关键词：光子晶体光子禁带蓝相液晶刺激响应材料交流电场

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二维光子晶体结构参量对光子禁带特性的影响

光学学报 2004年第6期24卷 842-846页

作者：安鹤男欧阳征标许桂雯孙一翎阮双琛李景镇张道中深圳大学工程技术学院固态光子学研究室深圳5180601 中国科学院物理所光物理实验室北京100080

用多重散射法研究了二维光子晶体的结构参量对光子禁带特性的影响。发现光子晶体的晶格常数 (d)和组成晶体的介质柱的半径 (r)都能同样有效地改变光子禁带的位置 ,仅改变d时 ,填充系数 ρ降低时光子禁带区Ω向低频区移动 ,而仅改变r时 ... 详细信息

用多重散射法研究了二维光子晶体的结构参量对光子禁带特性的影响。发现光子晶体的晶格常数 (d)和组成晶体的介质柱的半径 (r)都能同样有效地改变光子禁带的位置 ,仅改变d时 ,填充系数 ρ降低时光子禁带区Ω向低频区移动 ,而仅改变r时 ,ρ增加时Ω向低频区移动。在较宽的参量范围内 ,Ω的中心频率单独随r增加而线性下降的速度是单独随d增加而线性下降的速度的 2倍。ρ取特定值时 ,Ω的相对宽度取极大值 ,其中 1次Ω只有 1个极大值 ,而 2次Ω存在 2个极大值 ,且 2次Ω极大值对应的 2个 ρ值中有一个刚好是 1次Ω极大值对应的ρ值的 2倍。

关键词：光子晶体光子禁带结构参量多重散射法禁带位置禁带宽度

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光子禁带模型中的纠缠分布与演化

光子禁带模型中的纠缠分布与演化

作者：刘庆娟曲阜师范大学

学位级别：硕士

量子信息学是研究信息处理的前沿学科，是以量子力学为基础，结合信息科学交叉而成的产物。它利用量子力学的基本原理将以往的经典信息扩充为量子信息，用来解决经典信息学和经典计算机所不能解决的问题。量子纠缠是量子力学的一个组... 详细信息

量子信息学是研究信息处理的前沿学科，是以量子力学为基础，结合信息科学交叉而成的产物。它利用量子力学的基本原理将以往的经典信息扩充为量子信息，用来解决经典信息学和经典计算机所不能解决的问题。量子纠缠是量子力学的一个组成部分，随着人们对其研究的深入，其在量子信息学中的重要性日益的显现出来，利用纠缠可以解释很多在量子信息处理过程中用经典理论不能解释的物理现象。量子纠缠不仅与诸如定域性、隐变量、实在性以及测量理论等基本问题有很大的关联，而且在量子密码、量子隐形传态和量子密钥分配等应用领域有着重要的地位，因此对量子纠缠的深入研究决定着量子信息技术能否打开广阔的应用之门。真实的量子体系在实际的量子操作中会由于与环境发生不可避免的相互作用而产生退相干等一系列的量子效应，并最终破坏掉整个系统必要的纠缠。因此，研究量子系统在环境影响下的纠缠动力学过程和性质就显得甚为重要。根据量子比特与热库间耦合强度的不同，热库会相应的表现出马尔科夫性和非马尔科夫性，光子禁带模型就是典型的非马尔科夫热库，本论文主要围绕光子禁带模型中的纠缠分布和演化进行了研究，其结构如下：第一章首先较为系统的介绍了一些有关量子纠缠的基本知识，包括常见的几种量子纠缠态、好的量子纠缠度量应满足的条件、两体及多体纠缠的度量方法、热库的特性及光子禁带模型的非马尔科夫性。第二章我们研究了一个二能级原子在光子禁带模型中的原子与热库间的纠缠动力学行为。利用全局纠缠的方法，引出与热库模式相关的纠缠密度。研究发现，当禁带是完美带隙时，会出现稳态原子布局数俘获现象，从而抑制原子的自发辐射效应，防止了信息传输过程中信息的流失。随着原子与热库之间耦合强度的不同，原子与热库模式之间的纠缠密度以及热库模式与模式之间的纠缠密度也会发生变化，耦合强度越大，纠缠密度越大。第三章研究了两个二能级原子与同一光子禁带热库耦合时，原子间的偶极-偶极相互作用对系统的纠缠动力学行为的影响。研究发现，当我们考虑原子间的偶极-偶极相互作用时，从纠缠密度的变化中可以看出，整体纠缠都会向正方向偏移，纠缠强度也会相对减弱，也就是说偶极-偶极相互作用存在的结果是在增大原子间以及原子与热库间纠缠的同时还减小了热库两模式之间的纠缠。

关键词：量子纠缠光子禁带全局纠缠纠缠密度

一维和二维系统中电子禁带与光子禁带的数学等价特性(英文)

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光子学报 2002年第7期31卷 802-806页

作者：欧阳征标李景镇张道中深圳大学科技研究院固态光子实验室深圳518060 中国科学院物理所光物理开放实验室

论证了在不针对特殊的结构和未做任何近似的情况下 ,一维和二维系统中的电子的Schrodinger方程和沿垂直方向传播的 S极化光子的 Maxwell方程具有完全相同的数学形式 ,即二者在数学上是完全等价的 ,这自然解释了到目前为止发现的存在... 详细信息

论证了在不针对特殊的结构和未做任何近似的情况下 ,一维和二维系统中的电子的Schrodinger方程和沿垂直方向传播的 S极化光子的 Maxwell方程具有完全相同的数学形式 ,即二者在数学上是完全等价的 ,这自然解释了到目前为止发现的存在于电子晶体的电子禁带和光子晶体的光子禁带之间的许多相似性 .这种等价性还表明 ,在电子晶体中出现的许多现象可以推广到光子晶体中 ;

关键词：光子禁带光子晶体电子禁带电子晶体等价理论一维系统二维系统

利用纠缠密度研究光子禁带系统的纠缠演化特性

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量子光学学报 2013年第3期19卷 249-255页

作者：刘庆娟张英杰夏云杰曲阜师范大学物理系山东省激光偏光与信息技术重点实验室山东曲阜273165

研究了一个二能级原子在光子禁带模型中的原子与热库间及热库模式间的纠缠动力学行为。利用全局纠缠的方法,引出与热库模式相关的纠缠密度。研究发现,当禁带是完美带隙时,会出现稳态原子布居数俘获现象,从而抑制原子的自发辐射效应,防... 详细信息

研究了一个二能级原子在光子禁带模型中的原子与热库间及热库模式间的纠缠动力学行为。利用全局纠缠的方法,引出与热库模式相关的纠缠密度。研究发现,当禁带是完美带隙时,会出现稳态原子布居数俘获现象,从而抑制原子的自发辐射效应,防止了信息传输过程中信息的流失。原子与热库模式之间的纠缠密度以及热库模式与模式之间的纠缠密度会随着原子与热库之间耦合强度的增加而增大。当取长时极限时,原子与热库模式之间的纠缠减为零。热库模式与模式之间在强耦合情况下,由于拉比分裂的作用,在两个对称模式间会形成较强的纠缠;在弱耦合情况下,只能在中心频率处形成纠缠。

关键词：量子纠缠光子禁带全局纠缠纠缠密度