摘要：为设计高品质的光学滤波器件,利用传输矩阵法理论,通过数值计算模拟的方法,研究垒、阱层介质折射率对光量子阱滤波带宽的调制机制,结果表明,光量子阱滤波带宽对垒、阱层介质折射率的响应相当灵敏:垒层高折射率介质的折射率越大,光量子阱的滤波带宽越窄;垒、阱层介质的折射率和的比值越大,光量子阱的滤波带宽越窄。光量子阱滤波带宽对介质折射率的响应机制,为提高光子晶体光学滤波器件的品质、性能提供方法依据,同时对光量子阱的理论研究也具有积极的指导意义。

摘要：用两种正折射率材料设计了一维光子晶体异质结构模型,并利用传输矩阵法对该光子晶体的透射谱进行了理论研究。结果发现:光通过光子晶体时,在较宽的禁带范围内出现透射率为100%的多条共振模,且共振模的数目与光子晶体结构周期数m相对应;当入射角一定时,共振模的位置可以通过介质的折射率、厚度来调制;当入射光入射角度增大时,多共振模出现整体蓝移,同时共振模宽度变窄。这些特性有望应用于多通道窄带滤波器的设计。

摘要：通过传输矩阵法理论,研究激活杂质对双重势垒光量子阱滤波器特性的影响,结果表明:介质未掺激活杂质时,双重势垒光量子阱滤波器品质随垒层周期数的增大而提高,同时滤波通道的频率发生位移;内、外垒层或阱层介质分别掺激活杂质时,各共振隧穿模出现高倍光放大现象,且各共振隧穿模的频率位置恒定;随激活介质介电虚部大小的增大光量子阱滤波器品质迅速提高,特别是阱层介质掺杂时品质提高尤为明显,高达8.010×104倍;利用双重势垒光量子阱的阱层或内、外垒层掺杂激活特性,可实现高品质光滤波、光信号放大功能,且为光量子阱的实际设计与应用提供积极指导。

摘要：通过数值计算模拟的方法,研究激活性杂质对双重势垒光量子阱滤波器特性的调制。结果表明:无论在外垒层、内垒层还是阱层介质中掺入激活性杂质,光量子阱滤波器各通道均出现光增益放大和带宽变窄现象,而且存在不同光增益极大值和恒定带宽极小值现象。增益倍数和带宽对内垒层掺杂的响应相对外垒层的灵敏,而对多层介质掺杂的响应则比单介质层掺杂的灵敏,但不同的通道对掺杂的响应灵敏度不同。阱层掺入激活杂质时,阱中心通道对各介质层掺杂的响应灵敏度一样,但短波通道对多层介质掺杂响应比单层介质掺杂灵敏,而长波通道则相反;无论是外垒层、内垒层或阱层,对激活掺杂响应均存在相等的极限值。双重势垒光量子阱滤波器对激活性杂质的响应特性为光子晶体设计窄带宽、高品质的光学滤波和高倍数的光学放大器件提供了指导。

摘要：利用传输矩阵法,研究单势垒、双重势垒一维光子晶体量子阱滤波器的滤波品质,结果表明,光子晶体量子阱滤波器的滤波品质对垒层介质折射率的响应灵敏:垒层介质折射率越大或垒、阱层介质折射率和的比值越大,单势垒光子晶体量子阱滤波器的滤波品质越高;内垒层介质折射率和,或外垒层介质折射率和与阱层介质折射率和的比值越大,特别是内、外垒层介质折射率和与阱层介质折射率和的比值越大,双重势垒光子晶体量子阱滤波器的滤波品质越高;随着垒、阱层介质折射率和的比值增大,双重势垒光子晶体量子阱滤波器的滤波品质提高的速度比单势垒光子晶体量子阱快。这些特性,对光子晶体量子阱的理论研究和新型高品质量子光学滤波器件的实际设计等,均具有一定的指导意义。

摘要：利用传输矩阵法理论,研究了双重势垒一维光子晶体量子阱(AB)k(CD)m(DCD)n(DC)m(BA)k的内部局域电场.结果表明:双重势垒光量子阱内部分布着很强的局域电场,且越靠近阱中心,局域电场越强;双重势垒光量子阱垒层特别是内垒层和外垒层厚度同时增大时,内部局域电场快速增强,而且阱中心增强最明显;双重势垒光量子阱阱层宽度增大时,越靠近阱中心,局域电场越强,但阱宽按偶数倍增大时阱中心的局域电场不变并保持恒定极大值,而阱宽按奇数倍增大到一定数值后,光量子阱内部局域电场则趋于阱宽按偶数倍增大时的局域电场恒定极大值.该研究可为分析光量子势阱的量子化效应机理和分立透射谱的形成内因,以及量子光学产品的实际设计等提供指导.

摘要：利用传输矩阵法理论,通过数值计算模拟的方法,研究双负介质对一维光子晶体透射能带谱的影响。结果表明:当C介质由双正介质变成双负介质时,光子晶体(CBAABC)n的禁带、能带和光子晶体(AB)m(CBAABC)n(BA)m的透射峰均出现明显的简并现象,即前者相邻多禁带和多能带结构简并为较宽的单禁带和单能带结构,后者的透射峰由2n+1条简并成2n-1条;当双负介质C的光学厚度负值减小时,光子晶体(AB)m(CBAABC)n(BA)m的透射峰向禁带中心靠拢,出现简并趋势。双负介质对光子晶体透射能带谱的简并效应,为光子晶体设计光学滤波器件、光学开关等提供参考。

摘要：利用传输矩阵法理论,研究吸收对镜像对称结构一维光子晶体(ABCB)m(BCBA)m透射谱的影响。结果显示:各介质层吸收系数k的变化对光子晶体透射谱影响明显,其中B层介质的吸收对透射谱的影响最为强烈。具体表现为,当各层介质无吸收时,主禁带中出现一条透射率为100%的透射峰;随着B介质层系数k的增大,主禁带中透射峰的透射率迅速衰减,当k=0.001时,透射峰的透射率趋于0,而禁带两侧的通带透射率缓慢地趋于不完整的禁带;当A,B,C各层介质同时存在吸收时,透射峰及禁带两则通带的透射率急剧下降,k=0.0006时,透射峰透射率就已趋于0,禁带两边通带逐渐弱化。这些特性对设计新型光学器件有一定的参考价值。

摘要：利用传输矩阵法研究复介质对光量子阱光传输特性的激活效应机制,结果表明复介质可有效激活光量子阱的光透射率和内部局域电场。无论组成光量子阱的介质是实介质还是复介质,光量子阱内部均存在局域电场,且局域电场均会产生频率量子化并在透射谱中出现分立的窄透射峰。在介质A中掺入激活性杂质的复介电常数虚部k为正时,光量子阱内部局域电场和分立窄透射峰的透射率均出现衰减现象,且随着k值增大内部局域电场单调衰减越来越明显,但光量子阱不同波长位置的局域电场对k值的响应灵敏度不同,其中光量子阱中心波长处对应的电场对k值响应最灵敏;当复介电常数的虚部k为负值时,光量子阱内部局域电场和分立窄透射峰的透射率均出现增益放大现象,随着负虚部|k|值增大,内部局域电场先增大至极大值随后衰减,但光量子阱不同波长位置的局域电场增益放大的极大值及其对应的|k|值大小不同,其中光量子阱短波方向局域电场对|k|值响应最灵敏,长波方向局域电场对|k|值响应灵敏度最低。研究复介质对光量子阱光传输特性的调制机制,对新型光学滤波器、光学放大器和光学全反射镜的理论研究与实际设计,以及光量子阱光传输特性的内在机制研究等,均具有积极的指导意义。

摘要：利用传输矩阵法理论,研究介质光学厚度对一维光子晶体(AB)5(BA)5透射谱特性的影响,结果表明:只要A、B介质光学厚度满足DA=DB,随着介质光学厚度的增大,光子晶体透射峰的透射率、频率位置和带宽均保持不变;当A、B介质的光学厚度不相等即DA≠DB时,随着DA或DB,或DA、DB的增大,禁带中透射峰的透射率不变但带宽变宽,且当DA>DB时透射峰向高频方向移动,反之则向低频方向移动。介质光学厚度对光子晶体透射谱的调制规律,可为光子晶体模型的构建、窄带光学滤波器和光学开关的设计等提供有益参考。