祁云平 作品数:16 被引量:63 H指数:5 供职机构: 西北师范大学物理与电子工程学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 甘肃省自然科学基金 中央高校基本科研业务费专项资金 更多>> 相关领域: 理学 机械工程 自动化与计算机技术 电子电信 更多>>
基于乙醇密封共振腔金属-介质-金属波导的高性能温度和折射率两用传感器 被引量:5 2020年 为了提高现有的亚波长量级温度传感器和折射率传感器的各项工作性能,本文基于表面等离激元提出了一种拥有尖锐峰的高灵敏度、高集成度的环八边形表面等离子体共振传感器.理论分析了以乙醇作为热敏填充材料使温度和有效折射率建立线性转换关系的可行性,并利用多模耦合模式理论(MICMT)对该传感器的透射峰进行了拟合和理论分析,再利用有限元法(FEM)进行了仿真分析,理论结果和仿真结果高度匹配.然后对环八边形共振腔的各项参数进行了有限元数值模拟,计算得出该传感器的最佳参数设置.和以往结构设计对比,该两用传感器拥有工作波段范围广、半峰全宽窄、易于集成等诸多优点,作为传感器的温度灵敏度和折射率灵敏度分别高达0.9 nm/℃和2400 nm/RIU.该结构兼具一些传统腔体的优点,为以后基于表面等离激元设计的微纳光子温度传感和折射率传感两用器件提供了一种高性能的腔体选择. 祁云平 张婷 郭嘉 张宝和 王向贤关键词:表面等离激元 折射率传感器 基于SPPs-CDEW混合模式的亚波长单缝多凹槽结构全光二极管 2017年 全光二极管是集成光子回路上最基本的光子器件,如何有效增强全光二极管的单向透射性,提高消光比一直是学者们研究的重点.当前,利用表面等离极化激元(surface plasmon polaritons,SPPs)和复合衍射衰逝波(composite diffracted evanescent wave,CDEW)的亚波长金属微纳结构构建全光二极管器件还鲜有研究.因此,开发出一种可调制的全光二极管,对未来制备复杂的光子回路具有重要意义.本文提出了一种基于SPPs-CDEW混合模式设计全光二极管的方法和结构,该结构结合纳米缝中的类法布里-珀罗共振效应,利用结构参数对SPPs进行调控,实现了光束单向透过的功能.首先,利用理论推导和有限元算法分析了单缝-对称双凹槽纳米结构的透射增强现象,提出了透射增强和削弱的物理机理.其次,计算出规约化透射率随单狭缝和凹槽对之间距离变化的远场透射谱,给出的理论和数值计算结果符合得很好.最后,通过此透射谱精确确定凹槽的位置和数量,得出上表面对称分布五对增强透射凹槽、下表面六对抑制透射凹槽的最优全光二极管结构,有效增强了全光二极管的单向透射性,提高了消光比,最大消光比可以达到38.3 dB,即正向透射率是反向透射率的6761倍,比已有文献提高了14.6 dB,并在850 nm左右有70 nm宽的工作波长带宽(>20 dB).本文提出的光二极管结构简单,宽带宽工作,易于集成,耦合效率高,研究结果对光学信号传输、集成光回路、超分辨率光刻等相关领域具有潜在的应用价值. 祁云平 南向红 摆玉龙 王向贤关键词:消光比 二维磁性系统和准一维磁性纳米管的内能 被引量:1 2015年 采用量子统计理论的多体格林函数法计算二维单离子各向异性海森伯铁磁体、反铁磁体以及单壁铁磁纳米管的内能,对比铁磁体和反铁磁体的结果.在相同的参量下,反铁磁能量总是低于相应的铁磁能量(相变点除外).由于反铁磁能量随温度上升的速度较铁磁能量快,当温度升高到居里点TC和奈尔点TN时(TC=TN),铁磁能量和反铁磁能量相等.横向关联效应对系统内能的影响较大,不能忽略. 米斌周 冯翠菊 祁云平 丁东 薛永红关键词:海森伯模型 基于Fano共振的金属-绝缘体-金属-石墨烯纳米管混合结构动态可调折射率传感器 被引量:2 2022年 为了解决传统金属-绝缘体-金属(metal-insulator-metal,MIM)波导结构传感器不可动态调控的问题,本文将石墨烯纳米管引入MIM波导耦合圆环谐振腔结构,设计了一种动态可调的MIM-石墨烯纳米管混合结构折射率传感器.采用有限元法对系统的传输特性、电场分布和磁场分布进行数值研究,并通过多模干涉耦合模理论进行分析验证.结果表明,Fano共振源自于TM_(10)腔共振模式和石墨烯等离子体电共振模式之间的相干耦合.通过改变石墨烯的化学势可以在较大波长范围内动态调谐Fano共振的谐振波长和线宽,从而实现折射率传感器的动态调控.在最佳结构参数下,传感器灵敏度可达1250 nm/RIU.与传统的MIM波导结构相比,该器件具有结构简单、动态可调、易于加工且工作波段范围大等诸多优点,对设计可动态调控的高性能纳米光子集成器件具有一定的指导意义. 祁云平 贾迎君 张婷 丁京徽 尉净雯 王向贤关键词:表面等离子体激元 折射率传感器 基于BLACKFIN561的H.264/AVC视频编码的研究 本文研究了H.264/AVC视频编码在Blackfin561嵌入式系统上的实现.时H.264/AVC标准进行分析,包括对编码器整体结构及各个模块基本算法的描述,给出H.264/AVC编码器整体实现的解决方案.介绍了Bla... 祁云平 常青 佟雨兵关键词:H.264/AVC 视频编码 BLACKFIN 远程视频监控 ADSP 文献传递 基于NN与SVM的图像质量评价模型 被引量:32 2006年 为了有效地评价图像质量,利用峰值信噪比(PSNR,Pear Signal to Noise Rati-o)和结构相似度(SSIM,Structure Sim ilarity)作为图像质量的描述参数,给出“野点”的定义,提出“野点预测”并基于神经网络(NN,Neural Network)与支持向量机(SVM,Support VectorMa-chines)建立新的质量评价模型:神经网络用来获取质量评价映射函数,支持向量机实现样本分类.采用UTexas图像库数据进行仿真试验,质量评价模型预测图像质量的单调性比PSNR提高7.42%,质量评价模型预测结果的均方误差平方根比PSNR提高36.06%,模型性能测试中“野点”的数目相对减少,模型性能得以提高.试验结果表明该模型的输出能有效地反映图像的主观质量. 佟雨兵 张其善 常青 祁云平关键词:图像质量 支持向量机 神经网络 基于SPPs的亚波长多缝-凹槽结构光二极管理论研究 光二极管是集成光子回路上最基本的光子器件。因此若是能开发出一种可调制的光二极管,则必然对未来制备复杂的光子回路具有重大意义。本文利用数值模拟软件COMSOLMultiphysics,在亚波长单缝结构的基础上,在模型上加入... 祁云平 摆玉龙 王向贤金属银膜复合亚波长矩形孔阵列的增强透射 被引量:1 2019年 金属纳米结构由于表面等离激元(Surface Plasmons, SPs)的激发,能够将自由空间的光辐射能量有效耦合到高度受限的表面模式,从而在金属表面纳米尺度范围内形成极大增强的局域场,对宽频带光的收集与激发具有重要意义.为实现金属纳米结构的宽频带高透射率,本文设计了一种复合矩形孔洞式金属微纳结构,并应用时域有限差分法(Finite Difference Time Domain, FDTD)研究了该结构的透射特性.结果表明,与单孔洞阵列相比,该复合孔洞式结构具有光场增强及可调节性等诸多优势,且在透射光谱中可产生多个透射峰.矩形孔洞长度与宽度是影响光透射的主要因素:随着矩形孔洞宽度b的增大,该结构的最大透射率由中心波长526 nm对应的79.7%增大到中心波长为611 nm时对应的88.3%,透射带宽与透射率均有所提高;而矩形孔长度a的变化则会产生奇特的多峰值现象,透射率最高达到93%,透射峰的半高宽最大为354 nm.此外,本文还讨论了中心方孔的边长对该结构阵列透射特性的影响.该研究结果对增强光学透射理论研究的进展以及在新型光学传感器、滤波器、光学透明电极等领域的应用发展有一定的指导意义及应用价值. 祁云平 胡兵兵 张雪伟 龚韩韩 王向贤关键词:时域有限差分法 内嵌矩形腔楔形金属狭缝阵列的宽频异常透射 被引量:1 2018年 为了实现宽频透射,设计了内嵌矩形腔的楔形金属狭缝结构,并用有限元方法研究了其透射特性。结果表明,内嵌矩形腔的楔形金属狭缝阵列在红外范围内可以实现宽带、广角度的增强传输。并且与直缝结构对比光是强烈局域在狭缝出口处。用传输线理论来描述这种现象。此外,还讨论了入射极化角度、狭缝入口宽度、楔形狭缝的中心偏置等因素对透射的影响。这些结果对光信号传输、宽带传输和近场光采集装置的设计具有一定的指导意义。 祁云平 张雪伟 胡月 胡兵兵 王向贤关键词:表面等离激元 有限元法 内嵌矩形腔楔形金属狭缝阵列的宽频异常透射(英文) 被引量:1 2018年 为了实现宽频透射,设计了内嵌矩形腔的楔形金属狭缝结构,并用有限元方法研究了其透射特性。结果表明,内嵌矩形腔的楔形金属狭缝阵列在红外范围内可以实现宽带、广角度的增强传输,并且与直缝结构对比光是强烈局域在狭缝出口处。用传输线理论来描述这种现象。此外,还讨论了入射极化角度、狭缝入口宽度、楔形狭缝的中心偏置等因素对透射的影响。这些结果对光信号传输、宽带传输和近场光采集装置的设计具有一定的指导意义。 祁云平 张雪伟 胡月 胡兵兵 王向贤关键词:表面等离激元 有限元法