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oe1(光电查) - 科学论文

18 条数据
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  • 基于混合光子晶体(F4/Bg5/F4)和(Bg5/F4/Bg5)的可调谐优化低温传感器

    摘要： 本文提出了一种基于对称混合光子晶体的新型低温传感器。通过双流体模型和传输矩阵法，我们研究了混合多层结构(F4/Bg5/F4)与(Bg5/F4/Bg5)的温度灵敏度，其中F4表示准周期斐波那契序列的第四次迭代，Bg5代表多层布拉格镜(HLS)5。假设层H、L和S分别对应Bi4Ge3O12电介质材料、SiO2以及YaBO2CuO7超导体。透射光谱分析表明，混合光子晶体比周期性结构具有更高的温度敏感性。通过周期性与准周期性序列的组合可实现更高灵敏度值。研究发现，(F4/Bg5/F4)光子晶体相比(Bg5/F4/Bg5)对低温更敏感，且灵敏度受准周期序列位置显著影响。通过施加对称啁啾效应可有效调控此类光子晶体的灵敏度。所设计结构为开发潜在低温传感器奠定了基础。

    关键词： 低温传感器、可调谐、斐波那契、光子晶体、啁啾、传输矩阵法、优化

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • [IEEE 2018英国剑桥UKSim-AMSS第20届计算机建模与仿真国际会议（2018.3.27-2018.3.29）] 2018年UKSim-AMSS第20届计算机建模与仿真国际会议（UKSim）——多量子阱结构模拟器

    摘要： 基于单电子有效质量薛定谔方程，开发了一款用于建模和设计多量子阱结构的模拟器，适用于量子阱红外探测器与量子级联激光器等器件。该模拟器采用盒积分有限差分法和传输矩阵法来求解结构中束缚态与散射态的能量。其图形用户界面支持用户便捷调节设计参数（包括有效质量、层厚度及层数）以及仿真参数，从而针对不同器件应用和功能需求优化结构。研究团队对三类结构进行了模拟验证：三耦合量子阱红外双色非对称量子阱结构、光电探测器结构以及量子级联激光器设计方案。结果表明，该模拟器的计算精度与更复杂的仿真方法相当。

    关键词： 有效质量近似、传输矩阵法、多量子阱结构、有限差分法

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 超薄金膜对单层WS2中激子的屏蔽效应

    摘要： 筛选在确定二维（2D）半导体中激子的能级和结合能方面起着重要作用。然而，沉积在金属薄膜上的二维材料的光电特性通常被认为不受筛选效应的影响。在此，我们利用传输矩阵法推导了不同厚度超薄金膜上单层WS2的反射对比光谱，并研究了超薄金膜对单层WS2中激子的筛选效应。我们发现，由于筛选效应增强，基态激子结合能随着金膜厚度的增加而逐渐降低。然而，这可能是由于自由电子散射对金膜介电常数的影响：基态和第一激发态的激子共振能量随着金膜厚度的增加而逐渐升高，这与先前报道的二维材料筛选介质厚度与激子能级变化趋势不同。因此，随着金膜从0.0 nm增厚至40 nm，激子的电子带隙仅呈现小于4 meV的小范围变化。这些发现有助于理解金膜的筛选效应在多大程度上影响二维材料中的激子。

    关键词： 超薄金膜，传输矩阵法，激子特性，单层WS2，介电屏蔽效应

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • SiO2/AlGaAs超晶格结构中的光学滤波器件

    摘要： 本研究在TE和TM偏振模式下，探究了准一维光子晶体（PC）的光子带隙（PBG）与全向光子带隙（Omni-PBG）特性。该光子晶体由SiO2层与AlxGa1?xAs层交替构成，其中x表示GaAs薄片中铝原子的含量?；诼罂怂刮し匠套榭蚣埽捎么渚卣蠓ǎ═MM）将各介质磁场表达为电场函数进行计算。该模型缩短了数值计算时间，使我们能够研究超晶格中的PBG与Omni-PBG特性。研究表明：通过调节组分含量与几何参数，可便捷阻断光子晶体中电磁波的透射。该数值结果对设计光学滤波纳米器件具有重要参考价值。

    关键词： 全向光子带隙（Omni-PBG），光子晶体（PC），光子带隙（PBG），传输矩阵法（TMM）

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • [IEEE 2019年光子学前沿研讨会(WRAP) - 印度古瓦哈提(2019.12.13-2019.12.14)] 2019年光子学前沿研讨会(WRAP) - 脉冲激光沉积ITO薄膜在环境条件影响下的表面等离子体共振特性

    摘要： 本报告通过实验与理论相结合的方法，研究了脉冲激光沉积ITO薄膜在两种不同环境条件（高真空和0.001毫巴氮气压力）下的表面等离子体共振特性。这两种条件可有效将截止波长从1280纳米调节至1368纳米，同时使表面等离子体共振位置从1293纳米偏移至1448纳米。实验测得的角分辨反射光谱峰值位置及半高全宽与采用传输矩阵法模拟的光谱结果高度吻合。

    关键词： ITO薄膜、表面等离子体共振、Kretschmann-Raether结构、传输矩阵法

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 具有耦合半导体缺陷的超导一维光子晶体

    摘要： 我们研究了在由超导材料交替层构成的一维光子晶体中插入半导体缺陷对透射光谱的影响。研究发现，半导体缺陷的插入会在光子带隙中产生一个向长波方向移动的缺陷模。出乎意料的是，在较高温度下，该缺陷模不仅会减弱其局域性，而且对光子晶体的光学响应影响更显著（相比压力因素）。我们还扩展分析了两个耦合GaAs缺陷的情况，研究了这两个缺陷间相对距离的影响。数值结果表明：当缺陷间距较近时，缺陷模的品质因数会显著降低，且透射光谱呈现不对称性。

    关键词： 传输矩阵法，缺陷模，半导体，透射光谱，一维光子晶体，超导体

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 太赫兹截止频率与多功能Ti?Ba?Ca?Cu?O??/GaAs光子带隙材料

    摘要： 通过传输矩阵法(TMM)，我们从理论上研究了太赫兹频段一维光子晶体(1DPCs)的透射特性和截止频率。该结构由高温超导体层和半导体层组成。计算结果表明了不同参数对截止频率的影响。我们采用双流体模型和德鲁德模型分别描述超导体与半导体的介电常数，并假设这两种材料的介电常数均受静水压影响。结果显示：随着工作温度、半导体厚度及半导体填充因子的增大，截止频率向低频区域移动；而当超导体厚度、静水压、掺杂浓度及超导体填充因子增加时，截止频率则向高频区域移动。这些结果表明截止频率可通过上述不同参数进行调控。该设计方案可应用于太赫兹波段的多种光学系统，如光学滤波器、反射镜及光电器件。

    关键词： 截止频率、传输矩阵法、光子晶体、掺杂浓度、静水压力、双流体模型、德鲁德模型

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 含/不含缺陷层的超材料-超导光子带隙光学特性

    摘要： 在本研究中，我们理论分析了新型一维缺陷光子晶体结构（1DDPC）的光学特性。该结构由超材料（双负材料）与高临界温度超导体材料（Hg1223）交替层构成，其中心位置嵌入了二氧化硅（SiO2）电介质缺陷层。通过传输矩阵法（TMM）计算获得了该结构的透射光谱。研究发现：随着缺陷层厚度增加，光子带隙（PBG）内会出现多个透射峰；通过调节超材料与超导体层的厚度可实现可调谐滤波功能；此外，缺陷峰发生红移且光子带隙向低频区域移动。本结构对入射角变化具有敏感性，且缺陷模式随入射角增大呈现蓝移现象。这种可调谐滤波特性在光电子应用中具有重要价值。

    关键词： 超材料、光子带隙、传输矩阵法、超导体

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 一维双层石墨烯嵌入式光子多层结构中的宽带吸收

    摘要： 本文提出了一种由传统介电材料和石墨烯构成的一维石墨烯基多层结构。通过传输矩阵法研究了该结构的吸收特性对石墨烯化学势、介电层光学厚度、介电材料损耗及入射角的依赖关系。结果表明：该结构的吸收带宽可通过调节石墨烯化学势进行调控，且在一定范围内吸收对介电材料的折射率和几何厚度不敏感；同时吸收通常也不受入射角影响。这些发现为设计可调谐宽带吸收器及相关光电器件提供了潜在应用价值。

    关键词： 吸收特性、宽带吸收、光子晶体、石墨烯、传输矩阵法

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 嵌入介电基质中的金属纳米颗粒用于等离激元太阳能电池的广角抗反射

    摘要： 太阳能电池中的光子密度通常通过定制的抗反射涂层（ARCs）进行优化。我们开发了一个分析模型来描述基于金属混合纳米粒子（NPs）的ARC，其中金属NPs嵌入在硅衬底上的标准ARC中。采用点偶极子方法计算NPs的漫反射率，同时使用传输矩阵法计算前表面的镜面反射率。我们发现，在SiN ARC中嵌入金属NPs可以增强其在非垂直入射角（AOI）下的抗反射性能。计算了不同AOI下NPs在衬底中辐射的电场分布模式，这些模式支持抗反射性能的提升。计算了ARCs的加权太阳光透射功率，结果表明：对于超过74°的AOI，嵌入在SiN（厚度=70 nm）中的Ag-NPs（半径=35 nm）比纯SiN表现更好；而对于超过78°的AOI，嵌入在SiN（厚度=70 nm）中的Al-NPs（半径=35 nm）表现更优。

    关键词： 太阳能电池、等离子体激元、金属纳米粒子、硅、传输矩阵法、减反射涂层

    更新于2025-09-23 15:19:57