天堂国产午夜亚洲专区-少妇人妻综合久久蜜臀-国产成人户外露出视频在线-国产91传媒一区二区三区

當(dāng)前位置:主頁 > 科技論文 > 化學(xué)論文 >

基于光子晶體納米梁腔的類電磁誘導(dǎo)透明和吸收效應(yīng)研究

發(fā)布時間:2021-08-12 02:37
  光子晶體是一種由不同介質(zhì)材料呈周期性排列的人工微結(jié)構(gòu)。在光子晶體中人為的引入缺陷或者破壞光子晶體的周期性,從而形成光子晶體諧振腔。光子晶體納米梁(Photonic Crystal Nanobeam,PCN)腔就是一種典型的光子晶體諧振腔,因其有著緊湊的結(jié)構(gòu)、極高的品質(zhì)因子以及制備相對簡單的優(yōu)勢,從而在很多方面都有廣泛的應(yīng)用。本文對基于PCN腔的電磁誘導(dǎo)透明(Electromagnetically Induced Transparency,EIT)效應(yīng)與電磁誘導(dǎo)吸收(Electromagnetically Induced Absorption,EIA)效應(yīng)進(jìn)行了研究,并借助石墨烯的費米能級可調(diào)來控制PCN腔的損耗來實現(xiàn)對EIT效應(yīng)和EIA效應(yīng)的控制。同時,利用理論分析和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,探索基于PCN的EIT效應(yīng)和EIA效應(yīng)的物理機制及其潛在應(yīng)用。本文緊緊圍繞基于光子晶體納米梁腔的電磁誘導(dǎo)透明和吸收效應(yīng)這一主題,從光學(xué)干涉的方面闡述了兩項具體研究工作:(1)設(shè)計并提出了一種由硅波導(dǎo)和兩個PCN腔組成的PCN腔-波導(dǎo)耦合系統(tǒng)及其理論模型,并通過時域有限差分法(Finite Differ... 

【文章來源】:湘潭大學(xué)湖南省

【文章頁數(shù)】:47 頁

【學(xué)位級別】:碩士

【部分圖文】:

基于光子晶體納米梁腔的類電磁誘導(dǎo)透明和吸收效應(yīng)研究


不同維度的光子晶體

光子晶體,納米,石墨


湘潭大學(xué)碩士學(xué)位論文3光子晶體的光子帶隙能夠很好地把受限制通過的光反射回去,從而禁止光的通過。根據(jù)布洛赫原理,知道一維光子晶體只會在特定方向上存在光子帶隙。PCN腔是一種對稱結(jié)構(gòu)器件,主要是由缺陷區(qū)、漸變區(qū)和反射鏡區(qū)三部分組成。如圖1-2所示漸變型PCN腔為例。在一維光子晶體的結(jié)構(gòu)中使得部分左右對稱的氣孔呈漸變趨勢變化,且在中間引入缺陷,從而形成中心漸變型的PCN腔。相比傳統(tǒng)光子器件,PCN腔具有超小的結(jié)構(gòu)、超高的品質(zhì)因子,可實現(xiàn)高密度集成,在很多領(lǐng)域都有著重要的應(yīng)用價值。圖1-2漸變型光子晶體納米梁腔[35]1.3石墨烯簡介石墨烯[36-39],一種新型二維材料,因其優(yōu)異的光、電學(xué)性能以及極大的應(yīng)用前景,受到廣大科學(xué)家的關(guān)注。本文使用石墨烯的表面電導(dǎo)率材料模型來進(jìn)行數(shù)值計算。根據(jù)Kubo公式[40]可知,石墨烯的表面電導(dǎo)率(σg)模型由帶內(nèi)和帶間項組成,公式如下:22222200()()(2)()()()(2)(2)4(/)ddddgjeffjejffddjj(1.1)其中j=-1,1()exp(()/())1dFBfEkT是費米狄拉克分布,kB是玻爾茲曼常數(shù),EF是石墨烯的費米能級,e是電子電荷,ω是角頻率,是簡化的普朗克常數(shù),Γ=0.514meV是散射率,T=300K是溫度。石墨烯具有可調(diào)的表面電導(dǎo)率,常被作為可變折射率涂層摻雜在系統(tǒng)中。在不同費米能級下,(單層)石墨烯的介電常數(shù)的實部與虛部如圖1-3(a)所示中,可以看到,通過改變石墨烯的費米能級,能夠?qū)崿F(xiàn)對石墨烯電導(dǎo)率的調(diào)控。圖1-3(b)是一個頂部覆蓋石墨烯的硅波導(dǎo)的有效折射率的實部和虛部依賴費米能級變化的函數(shù),可

費米能,虛部,石墨,實部


湘潭大學(xué)碩士學(xué)位論文4以看到,通過改變石墨烯的費米能級,實現(xiàn)了對硅波導(dǎo)有效折射率的調(diào)控。圖1-3(a)石墨烯介電常數(shù)的實部、虛部的大小依賴費米能級的函數(shù);(b)頂部為石墨烯的500×220nm2單模硅波導(dǎo)的有效折射率的實部和虛部與費米能級的函數(shù)。1.4類電磁誘導(dǎo)透明與吸收電磁誘導(dǎo)透明(ElectromagneticallyInducedTransparency,EIT)[41-44]是原子領(lǐng)域里的一種量子干涉效應(yīng)。由基態(tài)到激發(fā)態(tài)與激發(fā)態(tài)到亞穩(wěn)態(tài)之間的干涉效應(yīng),造成在寬吸收光譜內(nèi)產(chǎn)生一個狹窄的透明窗口。EIT在光子學(xué)中是一種相干的光學(xué)非線性,使介質(zhì)在吸收線周圍的狹窄光譜范圍內(nèi)透明。用經(jīng)典的三能級共振系統(tǒng)[45]來解釋,如圖1-4(a)所示,在泵浦光的作用下,系統(tǒng)的基態(tài)|0>到激發(fā)態(tài)|1>的偶極躍遷與和亞穩(wěn)態(tài)|2>之間的耦合形成干涉,即|0>→|1>和|0>→|1>→|2>→|1>互相干涉。其特征如圖1-4(b)所示,在原來的偶極躍遷所形成的寬吸收譜線內(nèi)產(chǎn)生透明窗口,即在吸收譜線內(nèi)實現(xiàn)對光的透過,降低對光的吸收。而透明窗口附近,發(fā)生巨大的色散現(xiàn)象,造成透明窗口附近的群折射率變大,造成慢光[46]效果。如果想要實現(xiàn)電磁誘導(dǎo)透明,在量子領(lǐng)域需要具備三個條件:極低的實驗溫度,高強度的光源以及巨大的實驗設(shè)備。這讓電磁誘導(dǎo)透明現(xiàn)象的發(fā)展受到很大的限制。但是隨著光子學(xué)的發(fā)展,人們把電磁誘導(dǎo)透明效應(yīng)應(yīng)用到了光子學(xué),不再需要那么苛刻的條件,在普通光以及常溫下就能實驗,并且還能做到高度集成。在透明窗口內(nèi),色散特性發(fā)生了巨大的變化,使得EIT效應(yīng)在慢光器件、非線性光學(xué)、光存儲、光開關(guān)等方面具有很好的應(yīng)用前景。類EIT效應(yīng)作為一種相似的相干效應(yīng),近年來引起了廣泛的關(guān)注,并在表面等離激元、光力學(xué)系統(tǒng)、耦合光學(xué)諧振器、超材料構(gòu)型等經(jīng)典系統(tǒng)中得到了證明。特別是在各種類?


本文編號:3337405

資料下載
論文發(fā)表

本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/huaxue/3337405.html


Copyright(c)文論論文網(wǎng)All Rights Reserved | 網(wǎng)站地圖 |

版權(quán)申明:資料由用戶73c9e***提供,本站僅收錄摘要或目錄,作者需要刪除請E-mail郵箱bigeng88@qq.com
日韩免费国产91在线| 九九热在线视频观看最新| 久久综合日韩精品免费观看| 国产91麻豆精品成人区| 午夜福利92在线观看| 亚洲最大的中文字幕在线视频| 亚洲国产精品肉丝袜久久| 九九热在线视频精品免费| 国产免费成人激情视频| 91人妻人人做人碰人人九色| 国产亚洲精品岁国产微拍精品| 东北女人的逼操的舒服吗| 男人把女人操得嗷嗷叫| 中文字幕欧美视频二区| 国产午夜精品福利免费不| 久久婷婷综合色拍亚洲| 不卡中文字幕在线免费看| 成人国产激情在线视频| 欧美有码黄片免费在线视频| 香港国产三级久久精品三级| 国产av一区二区三区久久不卡| 久久综合九色综合欧美| 欧美日韩国产成人高潮| 色婷婷久久五月中文字幕| 免费在线播放不卡视频| 人体偷拍一区二区三区| 欧美野外在线刺激在线观看| 国产又色又爽又黄的精品视频| 欧美日韩国产二三四区| 国产又猛又大又长又粗| 亚洲五月婷婷中文字幕| 亚洲中文字幕高清乱码毛片| 这里只有九九热精品视频| 欧美日韩国产午夜福利| 欧美精品一区二区水蜜桃| 九九热九九热九九热九九热| 亚洲中文在线观看小视频| 欧美日韩国产成人高潮| 噜噜中文字幕一区二区| 内用黄老外示儒术出处| 尤物天堂av一区二区|