晶体双折射论文-孟祥鹤,夏明军

晶体双折射论文-孟祥鹤,夏明军

导读:本文包含了晶体双折射论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:非线性光学晶体,双折射晶体,氰尿酸盐化合物,平面π共轭基团

晶体双折射论文文献综述

孟祥鹤,夏明军[1](2019)在《一类具有π共轭基团氰尿酸盐:新型紫外非线性光学晶体和双折射晶体材料》一文中研究指出含有(C_3N_3O_3)~(3-)基团的氰尿酸盐化合物因其具有特征的且与(B_3O_6)~(3-)基团类似的平面共轭六元环的结构,近年来逐步受科研工作者的关注。相比于(B_3O_6)~(3-)阴离子基团,等电子结构的(C_3N_3O_3)~(3-)基团具有更短的键长,更强的pπ-pπ之间相互作用,更均匀的p电子分布,以上几个特征使得(C_3N_3O_3)~(3-)基团具有更强的共轭特性,这也导致了含有(C_3N_3O_3)~(3-)基团的化合物具有更大的线性极化率(双折射)和二阶微观极化率(倍频系数)。但是目前国内外对此类化合物的研究相对于硼酸盐材料还少之又少,该篇文章主要针对近年所报道的氰尿酸盐非线性光学晶体和双折射晶体进行简单的归纳总结和展望。(本文来源于《人工晶体学报》期刊2019年10期)

桂奉继[2](2019)在《高双折射光子晶体光纤结构设计与性能优化》一文中研究指出光子晶体光纤(PCF)自提出以来,由于其具有无限单模,高双折射,超平坦色散,以及传输性能可调控等诸多特性,在光纤技术领域一直是研究的热点。其中,高双折射光子晶体光纤(HB-PCF)拥有偏振保持,色散补偿,和光学传感等功能,受到了研究者的关注。近年来,随着数值方法的不断发展,人们可以十分便利地对微结构光纤进行设计和光学仿真,一些具有复合结构和功能性材料的HB-PCF被设计出来,并应用到光通信,非线性光学,光纤传感等多个领域,极大拓宽了它的应用范围和发展前景。为了充分利用PCF的设计灵活性和广泛适用性,本文设计了一种新型非对称结构的HB-PCF,分析并优化了它的光学性能,而后针对传感应用进行了扩展研究。主要内容如下:(1)介绍光子晶体光纤的研究背景和发展历史,按不同的工作原理对其进行分类,描述了各自的特点与优势。简述了光子晶体光纤在各领域的应用,以及相应的结构特征和设计方法。列举HB-PCF的研究进展,主要性能指标和相关应用,进一步阐述了本文的研究意义。(2)总结光子晶体光纤的几种理论分析方法,介绍了平面波展开法,等效折射率法,时域有限差分法,有限元法的基本概念,和数学表达式,为后文的结构设计与仿真分析奠定了理论基础。(3)提出一种具有不对称结构的新型高双折射光子晶体光纤,纤芯是由12个小圆孔围成的一个椭圆区域,将顶部和底部两个空气孔更换为椭圆可以进一步提高双折射。利用有限元软件COMSOL Multiphysics对其光学传输特性进行仿真,研究了模式特性,损耗,色散,非线性性等,结构优化后基模和二阶模分别具有0.017和0.0185的高双折射,以及10~(-5)dB/km和10~(-1) dB/km的超低限制损耗,证明了其在光通信和非线性光学领域的应用价值。(4)本文继续研究了该优化结构在光学传感方面的性能,计算表明在1.55μm时,光纤可提供双折射为0.01,折射率灵敏度为0.03/RIU。为了发挥PCF宽波段适用的优势,作用频率被扩展到了1-3THz频段,全面分析了一种HB-PCF的传感特性,结果表明该结构在太赫兹波段可提供0.05以上的双折射,且灵敏度高于0.03/RIU,性能较前者得到良好提升。(本文来源于《电子科技大学》期刊2019-04-01)

朱虹茜,钱诗婷,马小翠,张克非[3](2019)在《光子晶体光纤高双折射特性的分析》一文中研究指出为实现光子晶体光纤的高双折射,设计了一种新型的光子晶体光纤结构。设计光纤芯区为椭圆形,打破光子晶体光纤结构的对称性,近芯区为大小圆形空气孔,包层为周期性排列的圆形空气孔,引入对称边孔空气孔,选择聚碳酸酯作为芯区填充材料以提高其双折射率。基于全矢量有限元法,运用Comsol对其模场进行仿真分析,获得双折射随其空间结构和自由空间波长的变化关系,从而得到实现更高双折射的结构。在最优结构参数下,自由空间波长为1. 55μm时,双折射高达1. 11×10-2。(本文来源于《激光杂志》期刊2019年02期)

廖昆,廖健飞,李伯勋,王斌,许彪[4](2019)在《一种高双折射双零色散的缺陷型光子晶体光纤》一文中研究指出设计了一种对称椭圆空气孔缺陷的光子晶体光纤,采用全矢量有限元法,研究了该结构光纤基模的电场分布、双折射、色散、非线性及限制损耗等特性.结果表明:基模能量大部分限制在光纤的纤芯.在λ=1550 nm,Λ=3.0μm时,光纤基模的双折射达到了3.327×10~(-2),并且色散值几乎为零,同时非线性系数值也达到46.36 W~(-1)·km~(-1),此外基模的x偏振和y偏振的限制损耗分别达到为4.907×10~(-7) dB/km和6.819×10~(-7) dB/km.在入射波范围为0.60~1.80μm时,该光纤在可见波段和近红外波段存在两个零点色散波长,且零点色散波长的位置随Λ的增大而向长波方向移动.基于这种高双折射、高非线性系数、双零色散、低损耗的光子晶体光纤,在光纤传感、光纤通信、色散控制及非线性光学等领域都具有广阔的前景。(本文来源于《量子电子学报》期刊2019年01期)

贾丽笑[5](2018)在《光子晶体光纤的高双折射与多芯准光子晶体光纤的耦合研究》一文中研究指出光子晶体光纤(Pohotonic Crystal Fiber,PCF)的成功研制和应用在光通讯领域引起了极大的轰动。各种结构和性能的光子晶体光纤应运而生,被广泛的应用在制造优异的光学器件上,优化和设计出更高性能的光子晶体光纤已经成为光通讯领域关注的焦点。光子晶体光纤相比于传统光纤,有无截止的单模传输、极低的损耗、高的非线性系数、可调节的色散等优良特性,而且结构设计的灵活性更加使光子晶体光纤成为光纤研究领域的宠儿。本文提出了基于有限元理论的两种具有高双折射的光子晶体光纤及准光子晶体光纤和一种基于耦合模式理论的七芯准光子晶体光纤。本论文主要包括叁方面工作:首先,研究了一种基于微型孔纤芯结构的光子晶体光纤,它是采用在光纤的纤芯引入了7组纳米级的微型孔结构,通过模拟仿真得到,增大微型孔的直径D和增大微型孔之间的孔间距H时,都会提高光纤的双折射,而微型孔组与组之间的间距的增大或者减小对光纤的双折射影响不大。其次,通过对纤芯周边空气孔的位置进行排列,设计了一种十二边形高双折射准光子晶体光纤结构,它的纤芯被内层的空气孔包围形成了在y轴方向呈椭圆形状分布的结构。研究发现,在通讯窗口1.31和1.55μm处它的双折射系数都可以达到10~(-2)量级,与同量级的椭圆空气孔的光子晶体光纤相比较,该结构设计简单,更容易在实验室中进行拉制。最后,设计了一种六重对称结构的多芯准光子晶体光纤,它是通过去掉包层最中间的和第叁层的六个非相邻排列的空气孔组成的七芯纤芯。通过模拟研究,发现该结构具有较短的耦合长度,并且通过减小孔间距、占空比、纤芯折射率和纤芯直径,耦合长度都会相应的变短。(本文来源于《燕山大学》期刊2018-12-01)

曾瑞淮,张迎,钟握军[6](2018)在《双折射晶体中的光程和费马原理》一文中研究指出通过严谨定义双折射晶体中光程的概念,并通过费马原理将该定义应用到晶体界面中的光双折射过程得出折射角和入射角之间的关系,发现双折射过程中折射角和入射角之间的关系不仅依赖于晶体的主折射率,还与晶体的方向有关.通过应用晶体中的斯涅耳定律以及波前法线方向与光传播方向之间的关系,验证了该结果的正确性.(本文来源于《赣南师范大学学报》期刊2018年06期)

张友坤[7](2018)在《中红外硫系高双折射光子晶体光纤设计与分析》一文中研究指出硫系玻璃与石英玻璃相比具有低软化温度、良好成纤性和高非线性折射率,且可以在近红外及中红外波段透光等特性。近年来,硫系玻璃高双折射光子晶体光纤备受关注,它能突破传统石英基质光子器件工作波长低于2μm拜的限制,在中红外光纤传感、光纤脉冲激光器以及全光网络的实现等领域有着重要的应用。本文旨在设计新型的适用于中红外波段(3~5μm)硫系高双折射光子晶体光纤(HB-PCF,High Birefringence-Photonic Crystal Fiber)和单模单偏振光子晶体光纤(SPSM-PCF,Single Polarization Single Mode-Photonic Crystal Fiber),研究 HB-PCF 的双折射、有效折射率、拍长、色散、限制损耗和非线性系数等特性和SPSM-PCF的单模单偏振性质。设计了叁种新型的中红外硫系高双折射光子晶体光纤,椭圆V形高双折射光子晶体光纤、菱形孔高双折射光子晶体光纤和圆形包层菱形微孔芯高双折射光子晶体光纤。使用时域有限差分法对所设计的光子晶体光纤进行数值计算并优化其结构参数。结果表明椭圆V形光纤结构在最优参数为∧=1.7μm,b=0.85μm,ai=0.5μm,a2=0.28μm时,在波长5μm处双折射可达0.1177;菱形孔光纤结构在最优结构参数为∧=2.0μm,D=1.70μm,H=1.76μm,d=0.4μm时,在波长5μm处双折射可达0.1513,x偏振和y偏振方向上的非线性系数分别为3726w-ikm-1、2585w-ikm-1;菱形微孔芯光纤结构在最优参数为 d=2.2μm、∧=2.2μm、di=0.1μm、d2=0.16μm、∧'=0.40μm,在 3~5μm 双折射变化范围是0.1677~0.1637。所提出的高双折射光子晶体光纤均属于高双折射水平,为研究新型背景材料的高双折射光子晶体光纤提供了参考。由于高双折射光子晶体光纤偏振能力受偏振串扰和偏振摸色散的影响,因此优化设计了两种SPSM-PCF,菱形孔SPSM-PCF和圆形孔矩形晶格SPSM-PCF。使用时域有限差分法分析了 SPSM-PCF的有效折射率、单模特性和限制损耗。结果表明菱形孔 SPSM-PCF 在最优结构参数为∧=2.6μm、Di=2.2μm、di=0.4μm、D=2.4μm、d=1.2μm时光纤仅允许传输x偏振态的光,单模单偏振范围可达2.9662μm(4.0338μm~7.00μm)。圆形孔矩形晶格SPSM-PCF在最优结构参数为∧=2.0μm、d=1.4μm、D=1.64μm、a=1.7μm、b=1.2μm,单模单偏振范围可达 2.3814μm(3.161μm~5.5424μm),为制造结构简单性能优良的SPSM-PCF提供理论依据。(本文来源于《西安邮电大学》期刊2018-06-01)

窦超[8](2018)在《高双折射光子晶体光纤偏振器件的优化设计及性能分析》一文中研究指出光子晶体光纤具有结构灵活可调和高双折射的特性,利用它研制的新型偏振器件能够克服基于传统光纤的偏振器件存在的器件长度长、工作带宽窄等缺陷。本文利用有限元方法模拟了光在光子晶体光纤中传输时的模场分布、损耗和双折射特性。结合模式耦合理论,优化了光子晶体光纤的结构,分析了光子晶体光纤偏振滤波器和偏振分束器的性能。主要研究内容如下:首先,在y方向孔间距被压缩的菱形结构光子晶体光纤的芯区附近填充纳米金层,研究了孔间距和金层厚度的变化对两个正交偏振方向的表面等离子体共振波长的影响。通过改变孔间距和金层厚度,将y方向的共振波长调节到1550 nm通信窗口,实现了该窗口附近的单模单偏振滤波。其次,改变由大小两种空气孔垂直交叉排列的正方形结构光子晶体光纤的结构参数,研究了两种空气孔的直径变化对损耗曲线的影响。对比四组不同孔径的光纤传输特性,通过合理选择光纤参数,获得了1550 nm低损耗光子晶体光纤偏振滤波器。再次,改变金层填充的双芯光子晶体光纤的结构参数,研究了气孔的直径、间距和金层厚度变化对两个正交偏振方向的耦合长度及耦合长度的比值的影响。根据仿真结果优化光纤的结构,获得了菱形结构光纤1550 nm宽带偏振分束器、D型光纤1310 nm窄带偏振分束器和矩形结构光纤1550 nm窄带偏振分束器。最后,在矩形结构双芯光子晶体光纤的两芯之间放置两个椭圆形气孔,研究了椭圆形气孔的短轴长度对x和y方向的偏振耦合长度及耦合长度比的影响。通过改变两芯之间椭圆气孔的短轴长度来调制耦合长度的比值,获得了1310 nm和1550nm两个窗口的低损耗光子晶体光纤偏振分束器。(本文来源于《燕山大学》期刊2018-05-01)

曹奇志,元昌安,胡宝清,任文艺,赵银军[9](2018)在《基于双折射晶体的快拍穆勒矩阵成像测偏原理分析》一文中研究指出针对传统穆勒矩阵成像测偏仪包含活动部件,需进行多次测量,容易产生测量误差,不能对运动目标或动态场景进行同时、实时测量等问题,提出了一种以改进型萨瓦偏光镜为核心分光器件的快拍Mueller矩阵成像测偏技术(MSP-SMMIP).它不含任何活动部件,能通过单次快拍测量获取目标强度图像和全部16个穆勒矩阵阵元图像.它主要由偏振态产生和偏振态分析两部分组成,偏振干涉条纹通过偏振态产生光路后定位于测试样品上,随后这些条纹通过空间载频将样品的Mueller矩阵分量编码,经偏振态分析光路成像于焦平面上.采用斯托克斯矢量-穆勒矩阵形式阐明了光场偏振态被MSP-SMMIP调制的过程,给出了其像面干涉图表达式,讨论了Mueller矩阵反演和系统定标的方法.基于CCD相机参数分析了系统的光学指标.通过数值模拟实验给出模拟测量结果,通过定性和定量评价测量结果表明该系统的可行性.MSP-SMMIP技术具有稳态、快拍、结构简洁、易定标、可同时实时获取目标强度图像和全部Mueller矩阵阵元图像的显着特点.(本文来源于《物理学报》期刊2018年10期)

荣耕辉,伊小素[10](2018)在《一种新型高双折射光子晶体光纤的特性研究》一文中研究指出设计了一种新型结构的光子晶体光纤,建立了对应的数学模型并采用全矢量有限元法对该结构的模场强度、有效折射率、双折射、色散特性和限制损耗进行了分析。研究表明,该光纤在1 550nm处可以获得高达7.66×10-3的双折射和低至12ps/(nm·km)的色散值,同时在800~1 600nm波长范围内,始终保持1.498×10-6 dB/m以下的极低限制损耗,可用于制造极低色散值的保偏光纤。(本文来源于《半导体光电》期刊2018年02期)

晶体双折射论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

光子晶体光纤(PCF)自提出以来,由于其具有无限单模,高双折射,超平坦色散,以及传输性能可调控等诸多特性,在光纤技术领域一直是研究的热点。其中,高双折射光子晶体光纤(HB-PCF)拥有偏振保持,色散补偿,和光学传感等功能,受到了研究者的关注。近年来,随着数值方法的不断发展,人们可以十分便利地对微结构光纤进行设计和光学仿真,一些具有复合结构和功能性材料的HB-PCF被设计出来,并应用到光通信,非线性光学,光纤传感等多个领域,极大拓宽了它的应用范围和发展前景。为了充分利用PCF的设计灵活性和广泛适用性,本文设计了一种新型非对称结构的HB-PCF,分析并优化了它的光学性能,而后针对传感应用进行了扩展研究。主要内容如下:(1)介绍光子晶体光纤的研究背景和发展历史,按不同的工作原理对其进行分类,描述了各自的特点与优势。简述了光子晶体光纤在各领域的应用,以及相应的结构特征和设计方法。列举HB-PCF的研究进展,主要性能指标和相关应用,进一步阐述了本文的研究意义。(2)总结光子晶体光纤的几种理论分析方法,介绍了平面波展开法,等效折射率法,时域有限差分法,有限元法的基本概念,和数学表达式,为后文的结构设计与仿真分析奠定了理论基础。(3)提出一种具有不对称结构的新型高双折射光子晶体光纤,纤芯是由12个小圆孔围成的一个椭圆区域,将顶部和底部两个空气孔更换为椭圆可以进一步提高双折射。利用有限元软件COMSOL Multiphysics对其光学传输特性进行仿真,研究了模式特性,损耗,色散,非线性性等,结构优化后基模和二阶模分别具有0.017和0.0185的高双折射,以及10~(-5)dB/km和10~(-1) dB/km的超低限制损耗,证明了其在光通信和非线性光学领域的应用价值。(4)本文继续研究了该优化结构在光学传感方面的性能,计算表明在1.55μm时,光纤可提供双折射为0.01,折射率灵敏度为0.03/RIU。为了发挥PCF宽波段适用的优势,作用频率被扩展到了1-3THz频段,全面分析了一种HB-PCF的传感特性,结果表明该结构在太赫兹波段可提供0.05以上的双折射,且灵敏度高于0.03/RIU,性能较前者得到良好提升。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

晶体双折射论文参考文献

[1].孟祥鹤,夏明军.一类具有π共轭基团氰尿酸盐:新型紫外非线性光学晶体和双折射晶体材料[J].人工晶体学报.2019

[2].桂奉继.高双折射光子晶体光纤结构设计与性能优化[D].电子科技大学.2019

[3].朱虹茜,钱诗婷,马小翠,张克非.光子晶体光纤高双折射特性的分析[J].激光杂志.2019

[4].廖昆,廖健飞,李伯勋,王斌,许彪.一种高双折射双零色散的缺陷型光子晶体光纤[J].量子电子学报.2019

[5].贾丽笑.光子晶体光纤的高双折射与多芯准光子晶体光纤的耦合研究[D].燕山大学.2018

[6].曾瑞淮,张迎,钟握军.双折射晶体中的光程和费马原理[J].赣南师范大学学报.2018

[7].张友坤.中红外硫系高双折射光子晶体光纤设计与分析[D].西安邮电大学.2018

[8].窦超.高双折射光子晶体光纤偏振器件的优化设计及性能分析[D].燕山大学.2018

[9].曹奇志,元昌安,胡宝清,任文艺,赵银军.基于双折射晶体的快拍穆勒矩阵成像测偏原理分析[J].物理学报.2018

[10].荣耕辉,伊小素.一种新型高双折射光子晶体光纤的特性研究[J].半导体光电.2018

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