山西省回国留学人员科研经费资助项目(2011-002)
- 作品数：10 被引量：16H指数：2
- 相关作者：杨荣草薛文瑞董佳陈诚问建忠更多>>
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- 相关领域：理学机械工程电子电信更多>>
- 一种由椭圆形金属和介质纳米线组成的混合表面等离子体光波导的基模控制特性研究
- 2014年
- 本文研究了一种由三根并排放置的椭圆形金属-介质-金属纳米线构成的混合表面等离子体光波导所支持的电磁场基模的控制特性,中间是高折射率的介质纳米线,左右是两根对称放置的金属纳米线。研究结果表明,基模电磁场增强效应主要分布在三根纳米线形成的两个间隙区域,且对整个结构的几何参数有一定依赖性。因此,通过改变纳米线的几何尺寸、两根纳米线之间的间距以及介质的电磁参数,可以调整和控制这种波导所支持的基模的有效折射率、模式传输距离、归一化的模式面积和模式束缚因子等物理特性。基于这些有效的模式操控特性,这种混合型的表面等离子体光波导可以应用于高密度光子器件集成、纳米光子学和生物传感器等领域。
- 梁熙静田晋平杨荣草宋丽军薛文瑞肖燕李禄
- 关键词：有效折射率
- 球形串型二维表面等离子体光栅光吸收器
- 2015年
- 本文设计了一种球形串型二维表面等离子体光栅光吸收器,采用二维时域有限差分法(2D-FDTD)分析了该吸收器的几何结构参数对其吸收特性的影响。结果表明,通过调整小球的半径、球形串之间的中心距离以及球形串上小球的层数,可以有效地降低反射率,从而提高对光的吸收率。从中心位置向左右两边使球形串之间的中心距离线性减小,可明显改善其吸收效果。当球形串上小球的层数超过50层时,基本达到了饱和吸收的状态。这种光吸收器在薄膜太阳能电池中具有一定的应用前景。
- 冀敏杨荣草薛文瑞
- 非均匀系统中非自治孤子的色散和非线性管理被引量：1
- 2012年
- 基于包含自发拉曼散射和外电光调制效应的非自治非线性薛定谔方程,采用简单的变换方法,解析研究了三种非均匀系统中非自治孤子的管理和传输。结果发现,在非均匀的非线性渐增或色散渐减光纤系统中都存在精确的啁啾非自治孤子解,都可以实现孤子的放大和压缩,但具有不同的速度、频移和啁啾特性;而在非均匀的色散和非线性均渐减光纤系统中,可以支持无啁啾的非自治孤子,该孤子具有不变的脉宽和振幅以及振荡衰减的速度,孤子的频移仅由自发拉曼散射决定。同时,数值模拟结果进一步证实在三种非均匀管理系统中都可支持非自治孤子的传输。该研究结果为实际非均匀孤子管理系统中实现孤子的压缩和传输提供了理论依据。
- 杨荣草问建忠
- 饱和非线性效应对负折射材料中孤子自频移的影响被引量：1
- 2014年
- 以描述负折射材料中包含拉曼效应的高阶非线性薛定谔方程为模型,采用分步傅里叶算法数值分析了高阶效应,尤其是饱和非线性效应对自聚焦负折射率材料中的孤子拉曼自频移的影响。结果表明,在自聚焦负折射率材料中饱和非线性效应使孤子拉曼自频移速度加快;饱和非线性效应与负的自陡效应共同作用进一步加快孤子自频移的速度;饱和非线性效应同正的自陡效应、三阶色散效应共同作用时孤子拉曼自频移在整体上受到抑制。
- 刘钰卿杨荣草
- 非自治拉曼多色孤子的管理和传输
- 2012年
- 以变系数的非自治非线性薛定谔方程为模型,考虑了一种色散、非线性和自发拉曼散射效应管理下的非自治系统,通过简单变换显式给出了该系统的精确非自治拉曼多色孤子解。基于精确孤子解,解析研究了该拉曼多色孤子在非自治管理系统中的演化特性,发现孤子的中心位置、波数与色散和非线性以及拉曼效应有关,而孤子频移仅与拉曼效应的参数决定,拉曼效应主导了非自治孤子的自频移,引起了孤子的频移在传输过程中不断的发生变化,导致了孤子的多色性。另外,我们数值讨论了该非自治孤子的传输稳定性,结果表明:该非自治拉曼多色孤子在有限的扰动下具有较好的稳定性。
- 问建忠杨荣草
- 关键词：非自治系统
- 结构渐变的二维表面等离子体光栅光吸收器被引量：9
- 2014年
- 设计了一种结构渐变的表面等离子体光栅光吸收器,采用二维时域有限差分法(2D-FDTD)对其吸收特性进行了详细的分析。结果表明,通过调整槽深、槽宽和墙宽,可以有效地降低反射率,提高其对光的吸收能力。由中心向两边适当地使槽宽线性增加,同时使墙宽线性减小,可以达到较理想的吸收效果。对于不同空间半峰全宽的入射光,反射谱线的形状有所不同。当入射光的空间半峰全宽较窄时,该吸收器对短波长光的吸收能力更强。当入射光的空间半峰全宽较宽时,该吸收器对长波长光的吸收能力更强。这种光吸收器有望在全光芯片中得到应用。
- 赵阳何建芳杨荣草薛文瑞
- 关键词：光学器件表面等离子体
- 高阶效应影响下高阶孤子在超常介质中的传输特性研究被引量：1
- 2012年
- 基于描述超短脉冲在超常介质中传输的非线性薛定谔方程,本文数值研究了高阶效应影响下高阶亮、暗孤子在超常介质中的传输情况。数值模拟表明,三阶色散和自陡峭效应都会引起高阶孤子的分裂和辐射,破坏高阶亮孤子周期性演化特性,导致高阶暗孤子分裂出的灰孤子不对称;孤子的阶数越高,三阶色散和自陡峭的影响越大。利用超常介质可控的色散和非线性特性,通过调节三阶色散和自陡峭效应的系数,发现超常介质中可以基本支持二阶亮孤子、二阶暗孤子和三阶暗孤子的稳定演化。本文的研究结果为将来进一步研究超常介质中高阶亮、暗孤子的存在及传输特性提供了一定的参考价值。
- 李鹏杨荣草
- 关键词：超常介质高阶效应
- 负折射介质中孤波间相互作用被引量：2
- 2012年
- 以描述负折射介质中超短脉冲传输的归一化非线性薛定谔方程为模型,采用对称分步傅里叶算法研究了负折射介质中亮、暗孤波间的相互作用.数值模拟发现:当孤波的初始频移为零时,亮孤波间的相互作用与常规介质中类似;当孤波的初始频移不为零时,其传输速度和相互作用明显受三阶色散和自陡峭效应的影响,主要表现为相互排斥.而负折射介质中暗孤波间的相互作用与常规介质中的相互作用类似,无论暗孤波是否存在初始频移,暗孤波间的相互作用在三阶色散和自陡峭的影响下都表现为相互排斥.结果表明,通过调节三阶色散和自陡峭系数可以在一定程度上抑制负折射介质中亮、暗孤波间的相互作用.该研究结果为负折射介质在未来高速通信中的应用提供了理论依据.
- 陈诚董佳杨荣草
- 关键词：负折射介质相互作用
- 自陡峭效应影响下超常介质中精确的类孤子研究
- 2014年
- 以超常介质中超短脉冲传输的归一化非线性薛定谔方程为模型,采用拟解法解析得到了自陡峭效应影响下的一组新型的精确亮、暗类孤子解。研究发现,当自陡峭效应、群速度色散和赝五阶非线性效应达到平衡时,在正折射自聚焦超常介质的反常色散区,既可以存在亮类孤子也可以存在暗类孤子,但亮、暗类孤子具有不同的脉宽、频移、速度和波数。这与自聚焦常规介质中亮孤子存在于反常色散区而暗孤子存在于正常色散区明显不同。最后,数值研究了存在条件偏离和白噪声干扰下该新型类孤子的稳定性,结果表明该亮、暗类孤子都能保持自身形状比较稳定的在超常介质中传输。
- 任胡之董佳杨荣草
- 关键词：超常介质
- 超常介质中精确的亮暗类孤子的传输特性被引量：2
- 2013年
- 基于超常介质中超短脉冲传输的非线性薛定谔方程,解析得到了两种精确的亮、暗类孤子解,并详细讨论了在超常介质中该亮、暗类孤子的存在条件和传输特性。结果发现,在自散焦超常介质的正、负折射区域,该类亮孤子可以存在于反常色散区,这与常规介质中亮孤子存在于自散焦介质中的正常色散区不同;而在自聚焦超常介质的反常色散区,该类暗孤子可以存在于正、负折射率区,在自散焦超常介质的反常色散区,该类暗孤子仅存在于负折射区间。此外,我们数值研究了该类亮、暗孤子的存在条件不能严格满足时的传输稳定性,结果显示,在一定的归一化频率区间,该类亮、暗孤子都能够较稳定地传输。
- 董佳靳羽茜陈诚杨荣草
- 关键词：超常介质稳定性
