古斯汉欣效应论文-王云飞,周晓迪,陈平,肖东,韩建

古斯汉欣效应论文-王云飞,周晓迪,陈平,肖东,韩建

导读:本文包含了古斯汉欣效应论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:古斯-汉欣位移,消逝场,表面光场,银纳米膜

古斯汉欣效应论文文献综述

王云飞,周晓迪,陈平,肖东,韩建[1](2019)在《含有银纳米膜的棱镜中光束古斯-汉欣位移效应研究》一文中研究指出古斯-汉欣位移是一种灵敏度极高的折射率测量办法,在温度、压力传感等方面有巨大的应用潜力,但测量精度要求较高。为解决测量的困难和提高古斯-汉兴测量精度,本文设计了一种棱镜-银纳米膜界面层,搭建了一套可测量多偏振态多角度古斯-汉兴位移的测量装置,以此测量了棱镜-空气和棱镜-银纳米膜不同界面的光束的古斯-汉欣位移,并对其物理机制进行了探讨。实验结果显示棱镜-空气界面的古斯-汉欣位移平均值是2.7μm,棱镜-银纳米膜界面的古斯-汉欣位移平均值是27.7μm,比棱镜-空气界面的位移增大了约10倍。使用COMSOL multiphysics软件模拟了棱镜-银纳米膜以及棱镜-空气界面的电场分布,对比棱镜-空气的情况,表明在消逝场作用下,银纳米颗粒表面形成了较强光场分布,光场方向沿入射光电场振动方向;银颗粒表面光场和消逝场的迭加使得消逝场增强,从而导致棱镜-银纳米膜界面的古斯-汉欣位移增大。本工作为提高基于古斯-汉欣位移效应的生物传感器的灵敏度提供了一个可供选择的手段。(本文来源于《光电子·激光》期刊2019年06期)

曹振洲,王国飞,梁潇,邱学军[2](2018)在《叁维狄拉克半金属红外波段的古斯—汉欣效应研究》一文中研究指出从理论上研究了叁维狄拉克半金属(3D DSM)与石墨烯结合的红外波段的古斯—汉欣(GH)效应,并与石英玻璃的GH效应进行了对比.结果表明:覆盖石墨烯加剧了反射光相位的变化,明显增强了GH位移,改变了GH位移的正负.p偏振的光以布儒斯特角入射时,覆盖有石墨烯的3D DSM的GH位移出现正向峰.3D DSM的GH位移对于平板厚度比石英玻璃敏感,随平板厚度变化时出现震荡峰.在金属区域和高损耗电介质区域,GH位移接近零;在无损耗电介质区域,GH位移随波长变化呈现震荡特性.(本文来源于《中南民族大学学报(自然科学版)》期刊2018年04期)

王国飞[3](2018)在《叁维狄拉克半金属的古斯-汉欣效应研究》一文中研究指出用有限元软件Comsol Multiphysics进行模拟仿真,研究了线偏振光入射到叁维狄拉克半金属的古斯-汉欣效应。结果表明,对于TE/TM偏振入射光,随着波长增大,古斯-汉欣位移均达极值,不同偏振光的古斯-汉欣位移方向相反。(本文来源于《科技创新与应用》期刊2018年18期)

李杰[4](2018)在《磁光古斯—汉森效应及其应用研究》一文中研究指出当光入射到由两种不同透明介质所构成的分界面时,会发生反射与折射现象。反射过程可用Snell反射定律来描述,然而实际的反射光束会在几何空间中出现非镜面反射现象,即反射点在入射面内和垂直于入射面的方向均会出现一个微小的位移,分别称之为古斯-汉森(Goos-H?nchen,GH)位移和Imbert–Fedorov(IF)位移,IF位移的本质是光自旋霍尔效应(spin hall effect of light,SHEL)。要实现GH位移与SHEL的实际应用,其灵活调控尤为重要。以往的研究对于GH位移和SHEL的调控主要是利用不同的材料或结构来进行,一旦结构固定以后很难对其实现灵活调控。本文的主要工作在于实现GH位移和SHEL的磁场调控及初步的传感应用,研究了外加磁场情况下的可调GH位移与SHEL,即磁光古斯-汉森(MOGH)位移和磁光光自旋霍尔效应(MOSHEL)。(1)MOGH部分:首先设计了金-镍纳米薄膜磁光等离子结构实现GH位移的磁光增强与调控,通过改变入射角大小及外加磁场的方向,实现了GH位移的磁场调控。研究发现,相反磁场方向的GH位移相减所得到的MOGH位移具有更窄的谱线宽度,对结构参数和外加磁场变化更为敏感。利用量子弱测量方法测量了上述结构中放大后的GH位移,并通过改变金薄膜下方的溶液浓度以实现折射率传感。然后将GH位移从光波段扩展到了太赫兹波段,利用单层石墨烯的磁场可调特性实现了磁场对GH位移的调控。同时使用了解析法和数值法进行仿真,两种方法所得结果符合的较好。(2)MOSHEL部分:推导了具有磁致旋光情形下的反射光自旋分裂计算公式。设计了叁种结构实现了光自旋霍尔效应的磁场调控。第一种为具有双负超材料衬底的磁性介质Ce:YIG(掺铈钇铁石榴石)薄膜结构,第二种利用含有单层石墨烯的光子晶体缺陷结构对SHEL进行磁场调控,对两种结构进行了仿真研究。第叁种结构为二氧化硅衬底的Ce:YIG薄膜。研究发现,在第一种结构中由于双负超材料的存在,Ce:YIG薄膜反射光的磁光克尔效应与SHEL都得到了极大的增强。在极向和纵向磁场情况下自旋分裂表现出非对称性,而外加横向磁场时自旋分裂为对称分裂。在第二种结构中,光子晶体缺陷模的光子局域特性增强了石墨烯与入射光场的相互作用。在外加极向磁场下,光子晶体上表面反射的光出现了接近90度的克尔旋转。与此同时,反射光中左、右旋圆偏振光的自旋分裂达到波长的7倍。之后讨论了其折射率传感特性。最后,利用量子弱测量方法,测量了第叁种结构反射光的自旋分裂,对第一种结构中得到的相关结论进行了验证。(本文来源于《成都信息工程大学》期刊2018-06-01)

王国飞[5](2018)在《狄拉克半金属的古斯-汉欣效应研究》一文中研究指出当光束在两种不同介质的界面反射时,反射光束偏离了几何期望的路径,并有一个平移。这一平移被称为Goos-H?nchen(GH)位移。鉴于其物理内涵和潜在的应用,GH位移已经在很多材料中被研究,如电介质、金属、光子晶体、ε近零超材料、二维狄拉克半金属-石墨烯等。叁维狄拉克半金属材料具有稳定的化学状态,超高的载流子迁移率,具有广阔的应用前景,研究该材料的GH位移对于后续的研究和应用具有重要意义。在本文中利用稳态相位法研究了叁维狄拉克半金属材料表面上的古斯-汉欣位移。依据介电函数的实部,区分了叁维狄拉克半金属的高、低损耗电介质响应和金属响应。仅在金属响应区域,大的相位变化才会导致大的GH位移。在金属响应区,当TE偏振光入射时,随着费米能级的增加,GH的位移总是为正且接近于零;而当TM偏振光入射时,GH位移总是为负,只有极小值。此外,随着温度的降低,GH位移的红移、振幅增强和角度位置的变化也会被观察到。最后,讨论了GH位移依赖光波长、光入射角度和狄拉克半金属层厚度的变化关系。分析了叁维狄拉克半金属与石墨烯结合的红外波段的GH效应,并与石英玻璃的GH效应进行了对比。结果表明:覆盖石墨烯加剧了反射光相位的变化,明显增强了GH位移,改变了GH位移的正负。TM偏振的光以布儒斯特角入射时,覆盖有石墨烯的叁维狄拉克半金属的GH位移出现正向峰。叁维狄拉克半金属的GH位移对于平板厚度比石英玻璃敏感,随平板厚度变化出现振荡峰。在金属响应区域和高损耗电介质响应区域,GH位移接近零;在无损耗电介质响应区域,GH位移随波长变化呈现振荡特性。使用有限元多物理场软件COMSOL对叁维狄拉克半金属材料的GH效应进行仿真模拟分析。通过改变入射光波长、入射角以及费米能这叁个参数,发现在TE/TM入射光下,随着入射光波长、入射角以及费米能的变化,GH位移的变化与稳态相位法计算得出的变化趋势总体相近。(本文来源于《中南民族大学》期刊2018-03-15)

王贤平[6](2013)在《双面金属包覆波导中的古斯—汉欣效应及流体测量研究》一文中研究指出双面金属包覆波导是一种平板波导,其结构从上到下,分别为上金属耦合层,中间导波层,下金属衬底。因为其耦合层金属介电常数的实部为负数,所以入射光可通过自由空间耦合技术耦合进导波层,无须棱镜和光栅等,且有效折射率范围大,可介于零与导波层折射率之间。又因为导波层厚度扩大至亚毫米量级,所以可激发出模序数很高的超高阶导模。此种导模偏振不灵敏、半高全宽小、对导波层中光学参量(折射率和厚度等)的变化极其灵敏,利用这些特性,双面金属包覆波导可用于研究和开发光学传感器。除此之外,当双面金属包覆波导中辐射损耗与本征损耗大小匹配时,反射光束中的古斯—汉欣(Goos-H nchen GH)位移能得到极大的增强,可达毫米量级。GH位移对导波层中的光学参量变化也同样极其灵敏。本文基于双面金属包覆波导中超大GH位移及其灵敏特性,展开了如下四个方面的工作:一、以PMN-PT透明陶瓷作为双面金属包覆波导的导波层,通过电控方法,实现了基于GH位移效应的13空分电光开关。光开关的研究和开发有利于解决当今光通信网络中日益频繁的光信号交换和控制问题。PMN-PT透明陶瓷相对于其它电光材料,如铌酸锂晶体等,具有许多优点,电光系数大、无电场滞后效应、偏振无关和响应速度快等。在双面金属包覆波导中,引入PMN-PT透明陶瓷,通过外加载电压,由于电光效应和逆压电效应,使导波层的折射率和厚度发生变化,从而引起反射光中GH位移的改变。在反射光方向放置一个叁孔阵列,通过不同的外加载电压,能让反射光分别从不同的通道出射。实现了串扰小、开关时间小的电光开关。二、以BK7玻璃作为双面金属包覆波导的导波层,提出一种基于GH位移效应的高灵敏温度传感器。温度是一种最基本的物理量,许多物质的力学、电学和光学等参量是随温度变化的函数,利用这些变化规律可以开发温度传感器。光学温度传感器由于不受·外界电磁干扰而倍受关注。因热光和热膨胀效应,环境温度的波动能使BK7的折射率和厚度发生相应的变化,从而引起反射光中GH位移的改变。实验中,GH位移与温度改变呈线性关系,0.2oC温度的改变可引起GH位移76m的变化,由于所使用的位置灵敏器的最小位移分辨量为2m,可得出此温度传感器的最小温度分辨率为510-3oC。叁、将纳米磁流体注入双面金属包覆波导中,实现了自组装的可调谐一维磁流体周期链状结构,并发现反射光强和GH位移均可被全光调控。周期性的微纳结构具有一些奇特的性质,如光子带隙等,但一般地待结构制作完备后,就难以通过外场进行调控。在我们的结构中,泵浦光经上层金属膜耦合进双面金属包覆波导的导波层,并经上下两金属层的来回反射,会形成类似于F-P腔中的驻波光场分布,且其光场相对于入射光场增强了近70倍。其驻波光场分布会对导波层中的纳米磁流体施加一个梯度力,使纳米磁流体向光强较强的区域聚集,这样便会形成一维周期性结构,且此结构可通过调节泵浦光的光强大小来调控。实验中,发现信号光的反射光强和GH位移均可被泵浦光全光调控,且其响应时间为秒量级。除了光捕获效应外,Soret效应也会影响纳米磁流体的排布。Soret效应是由于热场分布不均匀会对微纳颗粒产生梯度力,其力的方向与光捕获效应相反。我们在实验中,发现存在一个泵浦光强临界值,当泵浦光强小于这个临界光强时,光捕获效应占主导作用,反之,Soret效应占主导作用。四、将手性液体注入双面金属包覆波导中,提出了一种精确测定手性液体中对映体过量的新方法。从微观角度来看,很多物质的分子具有像“左手和右手”一样的两个不同形态。具有重要生理意义的有机化合物绝大多数都是手性分子,并仅以一种对映体存在。因此许多药物的两对映体会表现出不同的药动学和药效学。两对映体的物理性质几乎相同,只是其对两圆偏振光的折射率略有不同(~10-6)。实验中,将入射光的偏振态在两圆偏振态之间相互转换,测量反射光强的差值,从而测定手性液体中的对映体过量。因双面金属包覆波导中超高阶导模对导波层中折射率改变极其灵敏,且对光的偏振不灵敏,所以此种对映体过量测量方法的灵敏度非常高。实验证明对柠檬油精和香芹酮两种手性液体的对映体过量测量分别可达1.2%和2.1%。(本文来源于《上海交通大学》期刊2013-12-01)

肖平平,李振华[7](2012)在《基于古斯-汉欣效应的激光束精密平移的研究》一文中研究指出为了精密控制激光光束的平行移动,利用双面金属包覆波导结构在导波共振激发时对古斯-汉欣(Goos-Hnchen)位移的增强效应,采用光学非线性晶体材料作为波导的导波层,通过在波导中两层金属膜间加入控制电压,改变波导参量,实现反射光侧向位移的电调谐,得到了720μm范围内的光束平移电控,控制精度可达25nm。结果表明,实验结果和理论模拟吻合较好。预计本工作对光学微加工领域应用具有积极而广泛的意义。(本文来源于《激光技术》期刊2012年05期)

任梅梅[8](2012)在《应力操纵石墨烯的巨磁阻和古斯—汉欣效应》一文中研究指出本文用传递矩阵的方法研究了应力石墨烯的磁阻率和古斯-汉欣位移。基于衬底应力和局域磁场对隧穿的抑制作用,我们设计了铁磁/应力/铁磁方势垒结构模型。当两个铁磁区域磁化方向相同时,两个不等价的谷K和K’有不同大小的位移,谷简并被打破,相应的产生谷极化电流,并随着应力的增大趋势越明显。当两个铁磁区域磁化方向相反时,两个不等价的谷是二重简并的,不能形成谷极化电流,隧穿受到应力产生的赝磁场的抑制。这两种不同的结果导致了极大的磁阻率,可以通过调节应力强度和门电压控制磁阻率。在应力石墨烯谷劈裂的基础上考虑自旋结构。铁磁区域中的自旋向上和自旋向下的电子进入应力区域,通过调节应力强度和门电压的大小,从而控制透射光谱中K和K’谷之间的距离D和D’产生谷和自旋的双重劈裂现象。在铁磁/应力结构模型中,这种现象非常明显。因此,在此结构中的古斯-汉欣位移被用来实现谷和自旋的双重劈裂。(本文来源于《河北师范大学》期刊2012-03-05)

胡红武[9](2011)在《基于古斯汉欣效应的皮米级位移传感器的实验研究》一文中研究指出本文利用光束在对称双面金属包覆波导表面反射时古斯-汉欣(Goos-Hanchen)位移具有极大的增强效应,提出一种灵敏度的极高的新型位移传感器。与传统的光强传感器相比,这种传感器消除了光源的能量波动对灵敏度的影响,从而能够观测更加微小的位移变化。在实验上实现了8pm微小位移传感。研究表明,该器件测量实时性强、精确度较高、设备简单、成本低、易于调节等诸优点,预计在微加工等领域具有很高的研究和应用价值。(本文来源于《激光杂志》期刊2011年05期)

肖平平,戚珉,胡红武[10](2011)在《基于古斯-汉欣位移效应的波长传感研究》一文中研究指出利用双面金属包覆波导在导模共振激发时对古斯-汉欣位移具有极大的增强效应来实现激光波长微小变化的监测.双面金属包覆波导由上层金膜、导波层和下层金膜组成.当导波层厚度为亚毫米尺度时,应用自由空间耦合技术使入射的激光以小角度入射,在满足相位匹配的条件下激发超高阶导模.理论研究表明,当波导的辐射损耗等于本征损耗时,反射光的侧向位移可达到数百微米,并且此时激发的超高阶导模对波长具有极强的色散能力.通过测量反射光的侧向位移可实现对激光波长变化的实时探测,且具有很高的灵敏度.同时,实验中探测信号只与光束位置相关,可有效避免因光源输出光强的波动带来的干扰.实验测量结果表明对激光波长在859nm附近的分辨率可达到0.2pm.(本文来源于《光子学报》期刊2011年10期)

古斯汉欣效应论文开题报告

(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:

从理论上研究了叁维狄拉克半金属(3D DSM)与石墨烯结合的红外波段的古斯—汉欣(GH)效应,并与石英玻璃的GH效应进行了对比.结果表明:覆盖石墨烯加剧了反射光相位的变化,明显增强了GH位移,改变了GH位移的正负.p偏振的光以布儒斯特角入射时,覆盖有石墨烯的3D DSM的GH位移出现正向峰.3D DSM的GH位移对于平板厚度比石英玻璃敏感,随平板厚度变化时出现震荡峰.在金属区域和高损耗电介质区域,GH位移接近零;在无损耗电介质区域,GH位移随波长变化呈现震荡特性.

(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。

古斯汉欣效应论文参考文献

[1].王云飞,周晓迪,陈平,肖东,韩建.含有银纳米膜的棱镜中光束古斯-汉欣位移效应研究[J].光电子·激光.2019

[2].曹振洲,王国飞,梁潇,邱学军.叁维狄拉克半金属红外波段的古斯—汉欣效应研究[J].中南民族大学学报(自然科学版).2018

[3].王国飞.叁维狄拉克半金属的古斯-汉欣效应研究[J].科技创新与应用.2018

[4].李杰.磁光古斯—汉森效应及其应用研究[D].成都信息工程大学.2018

[5].王国飞.狄拉克半金属的古斯-汉欣效应研究[D].中南民族大学.2018

[6].王贤平.双面金属包覆波导中的古斯—汉欣效应及流体测量研究[D].上海交通大学.2013

[7].肖平平,李振华.基于古斯-汉欣效应的激光束精密平移的研究[J].激光技术.2012

[8].任梅梅.应力操纵石墨烯的巨磁阻和古斯—汉欣效应[D].河北师范大学.2012

[9].胡红武.基于古斯汉欣效应的皮米级位移传感器的实验研究[J].激光杂志.2011

[10].肖平平,戚珉,胡红武.基于古斯-汉欣位移效应的波长传感研究[J].光子学报.2011

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