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：提出了一种新的高双折射光子晶体光纤结构.应用全矢量频域有限差分方法所做的数值分析表明:该结构光纤基模的两个正交偏振态不再简并,其模式呈现很强的线偏振特性,并且模式双折射与结构参数设置有密切关系.通过选择合适的结构参数,可以使之达到10-2量级,比传统的D型和熊猫型保偏光纤高出2个数量级.合理设计光纤包层的几何结构,可以取得理想的色散效果.这种结构的光子晶体光纤可用于制作具有适当色散特性或偏振特性的保偏光纤及相关光纤器件.

摘要：设计了一种双正方形中空表面等离子体光波导(SPW)。采用频域有限差分法,对这种波导所支持的基模的传输特性进行了研究。结果表明,基模沿纵向的能流密度主要分布在双正方形空气芯的中心区域。通过调节2个正方形空气孔的边长、中心距离以及工作波长的大小,可以调节基模的场分布范围以及场与金属银相互作用的大小,从而调节有效折射率、传播距离和模式面积等传输特性。通过与双圆形中空表面等离子体光波导的比较发现,在730～800nm工作波长范围内,双正方形表面等离子体光波导的传输特性要优于后者。因此双正方形表面等离子体光波导有可能用于光子器件集成领域和传感器领域。

摘要：先基于频域有限差分法和a-Si材料的有效吸收波长范围,利用光场分布、通光效率和有源层吸收谱等优化了有源层厚度为300 nm的a-Si电池用光学微腔陷光结构的缓冲层厚度和光学微腔通光孔尺寸,并对电池光电流密度谱、总电流密度和电池输出参数进行了计算分析。研究表明:缓冲层厚度为2.6μm,通光孔直径Φ=D×0.8/8时,电池有源层具有最大的吸收效率;优化电池的短路电流为25.9225 m A/cm^2,优于其它陷光结构获得的短路电流。

摘要：利用频域有限差分法,应用各项异性完全匹配层,设计了不同结构的含CdS量子点薄膜的光子晶体光纤,通过求解麦克斯韦方程得到了相应的波导模本征方程,进而得到一个复数形式的传播常数和波导模有效折射率,并在此基础上分析了所设计光纤的色散及损耗特性.分析结果表明,含CdS量子点薄膜结构光子晶体光纤存在基模;增大孔间距和增大量子点薄膜厚度,零色散波长与最小损耗波长均发生红移;选择较小孔间距、较薄量子点薄膜结构和合适的光波长,会有效减小损耗.

摘要：对一种基于锑化铟材料的太赫兹超表面折射率传感器进行了理论研究和仿真验证。利用频域有限差分法对该反射器的反射性能进行研究和分析,通过优化材料厚度、刻蚀结构周期长度及宽度等,确定了可以同时提高灵敏度和反射率的特征尺寸并分析了透射和反射光谱。结果表明,该传感器在0~1.0 THz工作频段内的最大折射率灵敏度和品质因数分别为620 GHz/RIU和25.2,比传统的传感器灵敏度高三倍。这种折射率传感器设计可为蛋白质浓度、病毒、和癌细胞及其标记物等生物检测领域提供一种技术方法。

摘要：设计了一种圆形三芯微结构色散补偿光纤,并采用频域有限差分法(FDFD)对其色散特性进行了分析。结果表明:在保持电磁参数不变的情况下,分别变化中心高折射率区半径,第一包层、第二包层层数,第三层、第六层和其它层空气洞的直径或沿水平直径方向相邻空气洞中心点间的距离,都会影响到这种光纤的有效模折射率和色散随波长的变化关系。控制这些几何参数的大小,在1.55μm处,这种光纤的负色散值可以达到-2100 ps/(***),色散曲线的半高全宽可以达到240 nm。所得结果对色散补偿光纤的设计、制作和应用具有一定的指导意义。

摘要：设计了一种带有增益介质包层的两个平行圆柱形纳米金属棒构成的表面等离子体光波导,基于频域有限差分法,对这种波导所支持的基模的能流密度分布、有效折射率、传播长度和模式面积随几何结构参数和电磁参数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圆柱形金属棒所形成的中间区域。通过调节这种波导的几何参数及电磁参数,可以调节模式的传播特性。在增益介质的辅助下,传播距离明显增大。这种表面等离子体光波导可以用于光子器件集成领域和传感器领域。

摘要：通过频域有限差分法与色散介质的频域表达式相结合,文章推导出二维TM波激励下的频域公式,设计了一种二维周期性孔阵列结构的Debye色散介质模型,并分析了入射角度、色散介质结构参数对透射特性的影响。结果表明,在一定范围内当入射角增大、孔半径增大及周期常数减小时,该色散介质均具有较好的透射特性。