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金属-绝缘体-金属布喇格反射腔的窄带滤波研究被引量：4: 2011年; 利用有限时域差分法模拟金属-绝缘体-金属布喇格反射腔的窄带滤波现象,发现在一维亚波长金属-绝缘体-金属波导的共振波长对应的电场振幅分布的波腹位置上打上直角型凹槽时,可以产生光子禁带和导带,本文主要研究其导带的成因及出现位置.其中光子导带对应的中心波长出现在共振波长附近;调节凹槽的几何结构,采用双重金属-绝缘体-金属布喇格反射腔组合的结构,可以达到很好的窄带滤波效果,使导带的中心波长位于上述共振波长附近,导带的半高宽度远小于中心波长的大小.利用这个方法,只需从最简单的一维金属-绝缘体-金属波导出发得到所需的金属-绝缘体-金属波导布喇格反射腔,就可以任意保留需要的波长透射峰,同时当其他入射波长入射时形成较好的光子禁带.; 钟晓岚; 关键词：光学设计有限时域差分法窄带滤波表面等离子体

二次谐波产生过程中准相位匹配条件的研究被引量：1: 2011年; 从耦合波基本方程出发,在实空间严格推导出二次谐波产生(SHG)过程中的准相位匹配(QPM)条件.讨论了满足QPM条件时,SHG的转换效率以及相位失配角随波传播距离的变化.着重研究了非线性极化率的周期性调制对提高SHG转换效率的贡献.; 赵丽明周云松郑鹉; 关键词：非线性光学二次谐波产生耦合波方程准相位匹配

倾斜入射光入射于一维非线性光子晶体中带宽加宽的二次谐波的产生(英文)被引量：1: 2012年; 研究了置于空气中的含缺陷的一维非线性光子晶体中二次谐波的产生.由于反射的二次谐波很强而不能忽略,缓变振幅近似在系统中是不适用的.本文提出了一种不采用缓变振幅近似来处理二次谐波产生问题的方法,并应用这种方法计算相关的二次谐波转换效率.结果表明:随着入射波角度的增加,缺陷模对应的波长将变短,并且通过调整基频波入射的角度,可以产生宽带宽并且高转换效率的二次谐波.这个方法适用于任何一维非均匀系统,可以简单方便地计算出二次谐波转换效率.; 王爱华赵静; 关键词：二次谐波产生准位相匹配带宽

透射共振对二次谐波产生的增强被引量：1: 2011年; 为了提高二次谐波产生转换效率,本文提出将一维周期光学超晶格两端贴上未被极化的厚度可以改变的非线性介质层,通过调整附加介质层的厚度来调制基频波的场,从而观察二次谐波产生转换效率的变化情况.结果表明:基频波场可以很大程度地调制二次谐波产生;随着能量的增加,二次谐波产生转换效率增加,随着能量的减小,二次谐波产生转换效率减小;当达到透射共振(透射率等于1)时,转换效率最大,此时相对于传统样品(将光学超晶格置于无限大的非线性背景中),二次谐波产生转换效率最多可以提高到1.5倍左右;而相对于实际样品(将光学超晶格置于空气中),二次谐波产生转换效率最多可以提高到3.3倍.因此可以得到结论:透射共振对二次谐波产生有增强的作用,可以很大程度上提高其转换效率.; 赵静赵丽明; 关键词：二次谐波产生

无周期光学超晶格中耦合三次谐波转换效率的提高: 2016年; 利用非线性共轭梯度算法(NCG)设计了无周期光学超晶格(NOS),在该结构中实现了高转换效率的耦合三次谐波(CTHG)。相对于传统的模拟退火算法(SA)所设计的非周期光学超晶格(AOS),无论单波长还是多波长的CTHG,利用NCG算法所设计的NOS结构可以得到更高的转换效率。这是因为在无周期光学超晶格结构中每层畴的宽度的选取是任意的,通过NCG算法对每层畴宽度进行优化,可以达到更好的准相位匹配(QPM)。计算了转换效率随光波传播距离的变化情况,结果表明转换效率随光波传播距离的增加而增大,这说明每层畴对转换效率的贡献是积极的,所设计的样品达到了准相位匹配。; 张丽娟赵丽明; 关键词：非线性光学准相位匹配

无周期光学超晶格中误差函数研究（英文）: 2017年; 利用非线性共轭梯度算法设计了无周期光学超晶格结构,研究了文献[12]提出的误差函数在该结构中的适用性.研究结果表明:误差函数能够很好地适用于无周期光学超晶格结构,且该结构比文献[12]中所用的非周期光学超晶格更具有一般性;当u′_2(x_n)和n保持很好的线性关系时,无周期光学超晶格结构中计算所得的误差函数曲线与文献[12]中的误差函数曲线几乎是重合的,说明了在无周期光学超晶格中达到了很好的准相位匹配.通过在样品中引入随机误差进一步研究了相位失配情况下误差函数在无周期光学超晶格结构中的适用性,结果表明:相位失配时无周期光学超晶格结构中计算所得的误差函数曲线与标准曲线是有偏离的,且相位失配程度越大,偏离也越大;对于一些误差函数曲线与标准曲线偏离不大的情况,误差函数仍可近似地用来估计无泵浦损耗近似的适用范围.; 张丽娟赵丽明; 关键词：二次谐波产生误差函数准相位匹配

宽波带二次谐波产生过程中误差函数的研究: 2017年; 在无泵浦损耗近似(undepleted pump approximation,UPA)下用模拟退火算法设计的非周期光学超晶格(aperiodi optical superlattice,AOS)中实现了1.06~1.08μm波长范围内高转换效率的宽波带二次谐波产生(second harmonic generation,SHG),并且在该结构中研究了已有文献所提出的误差函数对宽波带SHG过程的适用性。该文献提出的误差函数可以用来很好地估计SHG过程中UPA的适用范围,并且指出误差函数只跟SHG的转换效率有关。研究结果表明:宽波带SHG过程中的误差函数曲线与该文献提出的误差函数曲线(本文中称其为标准曲线)是有偏离的,也即该文献提出的误差函数曲线并不适用于宽波带SHG过程。这是因为在实现宽波带SHG的结构中并不能达到好的准相位匹配(quasi phase matching,QPM),该文献提出的误差函数曲线只有在满足完美的QPM的情况下才完全适用。并且还发现在宽波带SHG过程中,误差函数不仅与SHG的转换效率有关,与入射的基频波波长也有关系;对于某些误差函数曲线与标准曲线偏离不大的波长,该文献提出的误差函数曲线可以近似地用来估计UPA的适用范围。; 张丽娟赵秋爽赵丽明; 关键词：准相位匹配误差函数

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北京市自然科学基金(1102012)