摘要：设计了一种基于金属铑(Rh)和二氧化硅(SiO_(2))材料的紫外线吸收器,其单元结构由Rh衬底、SiO_(2)电介质层和Rh图案层构成。采用有限元方法(FEM)分析了该吸收器的吸收特性与入射波波长、入射角、方位角和几何结构参数的依赖关系。结果表明,该紫外线吸收器通过表面等离子体共振效应达到吸收目的。通过调整单元结构的几何参数,可以调整该吸收器的吸收特性。由于结构的旋转对称性,该吸收器具有偏振不敏感性。在所有结构参数均采用最优值的情况下,当入射角为0°~45°、波长为200~400 nm时,均能获得90%以上的高吸收率。吸收率为95%的波段为250~300 nm及325~400 nm。所设计的紫外线超宽带吸收器具有优良的吸收性能。采用的Rh金属为紫外波段内吸收材料的选择提供了新的选项。研究结果为紫外线吸收器的设计、制作和应用提供了参考。

摘要：设计了一种涂覆石墨烯的嵌套偏心空心圆柱的椭圆形电介质纳米线波导.采用多极方法得到了波导所支持的最低阶的3个模式的传输特性,即场分布、有效折射率的实部、传播长度和品质因数.结果显示:最低阶的3个模式都可由涂覆石墨烯的单根圆柱和椭圆柱所支持的最低阶模式合成.通过改变波导的结构参数,即圆柱的半径、椭圆柱半长轴、椭圆柱半短轴及两柱之间的最小间距,可以在一定程度上调节模式的传输性能.然而通过增大工作波长、费米能以及减小椭圆形电介质纳米线的介电常数,可以明显改善模式的传输性能.文中还与涂覆石墨烯的嵌套偏心空心圆柱的圆形电介质纳米线波导进行比较,可以发现本文所设计的波导具有更优的传输性能.这些结果都得到了有限元方法的验证.本文设计的波导可以为涂覆石墨烯的嵌套偏心空心圆柱的椭圆形电介质纳米线波导的设计、制作及应用提供理论基础.

摘要：设计了一种基于VO_(2)、NaF和TiO_(2)材料的红外线超宽带可调吸收器,并采用有限元方法对其吸收特性进行了分析。结果表明:当入射波垂直入射时,吸收率对偏振角不敏感。在21~25μm及35~43μm波长范围内,吸收率可以达到99.8%。在12~51μm范围内,吸收率可以达到90%。在0~55°入射角范围内,横磁(TM)波在12~52μm波长范围内,横电(TE)波在20~45μm波长范围内,吸收率均可达到80%以上。获得宽带吸收的主要原因是表面等离子体共振效应。通过改变VO_(2)的电导率,可以调节吸收器的吸收率,实现吸收率的可调性。所设计的红外线超宽带吸收器具有优良的吸收性能,在传感、探测及能量收集和转化等方面具有潜在的应用价值。

摘要：设计了一种涂覆石墨烯的混合型电介质纳米并行线波导。这种波导由两根圆柱形和一根椭圆柱形电介质纳米并行线组成。利用有限元方法对5个最低阶模式进行了分类,研究了工作波长、石墨烯的费米能和结构参数对5个最低阶模式的有效折射率实部、传播长度和品质因数的影响。结果表明:5个最低阶模式均可由圆柱形纳米线和椭圆柱形纳米线的低阶模合成。当调节工作波长和石墨烯的费米能时,5个模式的传输特性均可得到有效的调节。当结构参数变化时,前两个模式的传输特性变化比较显著,而其他三个模式的传输特性变化不明显。将所设计结构与由两根椭圆柱形和一根圆柱形电介质纳米并行线构成的波导相比较,发现所设计的结构具有更长的传播长度和更高的品质因数。该研究为涂覆石墨烯的混合型电介质纳米并行线波导的设计、制作和应用提供了参考。

摘要：基于Bi_(1.5)Sb_(0.5)Te_(1.8)Se_(1.2)材料,设计了一种光栅型紫外线吸收器。采用有限元方法,对该吸收器的吸收特性与结构参数、入射角度及工作波长的依赖关系进行了详细的分析。该吸收器的吸收机制是磁激元共振效应。通过调节结构参数、入射角度及工作波长,可以调节该吸收器的吸收特性。采用优化参数条件下,在200~400 nm的波段范围内,在0~75°的入射角度范围内,吸收率可以达到80%以上。该工作为紫外线吸收器的设计、制作和在紫外检测与防护、生物传感和紫外光催化等领域的应用提供了理论基础。

摘要：设计了一种基于LiF和NaF材料的复合凹槽的光栅型红外吸收器.采用频域有限差分法(FDFD)分析了这种吸收器的吸收机理,以及结构参数、入射波的波长和入射角度对其吸收特性的影响.结果表明,对于入射的不同波长的红外线,这种吸收器会形成不同的光学谐振腔,能够在较宽的波长范围内对红外线形成强烈的吸收.在采用优化参数的条件下,在18~70μm的波长范围和0~80°的入射角范围内,这种吸收器具有良好的吸收效果.文章的研究工作给光栅型红外线吸收器的设计、制作和应用提供了理论基础.

摘要：设计了一种由涂覆石墨烯的两根椭圆柱形和一根圆柱形电介质纳米线构成的基于石墨烯表面等离激元的纳米并行线波导。利用有限元方法,对波导所支持的5个最低阶模式的传输特性进行了分析。结果表明,波导所支持的这些模式均可由涂覆石墨烯的椭圆柱形和圆柱形电介质纳米线的基模和一阶模合成。工作波长或者石墨烯的费米能变化时,这些模式的传输特性的变化趋势保持一致。模式1和模式2的传输特性受椭圆柱纳米线半长轴、中心间距和圆柱纳米线的高度的影响相对较大。模式3的传输特性受结构参数的影响相对较小。模式4和模式5的传输特性受椭圆柱纳米线半长轴、中心间距和圆柱纳米线的半径的影响相对较大。本文设计的波导采用了椭圆柱形结构,增加了可调节的参数,其传输性能优于由涂覆石墨烯的三根圆柱形电介质纳米线构成的波导。本文设计的波导在微纳光学器件集成和传感器领域具有一定的应用前景。

摘要：设计了一种基于LiF和NaF材料的光栅型超宽带红外吸收器,并采用频域有限差分法对其吸收特性进行了研究。研究结果表明,单独采用LiF(或NaF)和电介质材料构成的光栅型吸收器都具有较宽的吸收带,但其吸收带处于不同的红外波段。同时采用LiF、NaF及电介质材料构成的光栅型吸收器可以把这两个吸收带衔接起来。通过优化参数,在入射波长为15~45μm、入射角度为0°~80°的范围内,吸收器的吸收率达到80%以上,实现了宽带吸收。结构中复合层的层数对吸收率有最大的影响,电介质层的厚度对吸收率的影响较小。

摘要：设计了一种槽深呈线性渐变的表面等离子光栅光吸收器,运用有限元算法分析了该吸收器的结构参数及光入射角度对其在可见光波段内的吸收性能的影响,并与槽深呈对称分布的光吸收器进行了对比。结果表明,增加空气凹槽的数目、宽度和深度以及减小相邻凹槽间距,均可有效提高光吸收率。与槽深呈对称分布的光吸收器相比,该吸收器的吸收性能更优越。

摘要：设计了一种双椭圆纳米金属棒表面等离子体波导,采用频域有限差分法,对这种波导所支持的基模的能流密度分布、有效折射率和传播长度随几何结构参数和工作波长的依赖关系进行了分析.结果表明,沿纵向的能流主要分布在两个椭圆金属棒所形成的中间区域,且越靠近金属棒的弧形边,沿纵向的能流越大.通过调节两个金属棒的中心距离以及它们的两个半轴的大小,可以调节模式的有效折射率和传播长度.在工作波长确定的条件下,相对于a=b的情形来说,在a<b时,场与金属表面接触的面积较大,场与金属的相互作用较弱,有效折射率较小,传播距离较大.在几何参数确定的条件下,相对于λ=705.0nm的情形来说,在λ较大时,场的分布范围较大,场与金属表面的接触面积较大,场与金属的相互作用较弱,有效折射率较小,传播距离较长.这种双椭圆纳米金属棒表面等离子体波导可以用于光子器件集成领域和传感器领域.