微腔与腔量子电动力学研究进展

光学微腔中原子之自发辐射与自由空间中原子的自发辐射有着重要的不同。微腔能够控制腔内原子的自发辐射，使自发辐射得到抑制或增强，并有可能使自发辐射成为一个可逆过程。由此发展起来的腔量子电动力学能够阐述腔场与原子的相互作用。本文简要介绍了这一研究领域的背景和进展，同时介绍了微腔的重要应用一无阈值激光器。     

含负折射率介质一维光子晶体的全向反射镜

研究了含负折射率介质的一维光子晶体的反射特性和用其制作全向反射镜的物理基础,同时研究了此种光子晶体PBG的影响因素.研究发现,周期结构参致--晶格常数和层厚畸变对含负折射率材料的一维光子晶体的PBG几乎没有影响.在一定频城内可实现全向反射.     

含负折射率介质的一维光子晶体的带隙结构

提出了用正、负折射率介质层交替排列构成的一维光子晶体模型,并且用传输矩阵法计算了该模型的透射谱,从理论上分析了其带隙结构。发现负折射率介质层的引入导致了奇异的带隙特性:禁带很宽,禁带宽度2△ε／ε0趋于2,导带为没有振荡的尖锐峰;禁带宽度对折射率对比度和周期数的变化非常敏感。     

相位图法研究光子晶体的禁带

给出了一种判断一维光子晶体禁带位置的相位图,利用扩展相位图可方便地描述光子晶体的禁带位置和禁带特征.研究发现,当光子晶体为1/4波片层堆时,光子晶体的禁带最宽;若要进一步展宽禁带,需提高构成周期单元的两种介质的折射率比.对于一般的光子晶体,若周期单元中两种介质的光学厚度不等,则其禁带中心将偏离中心频率的整数倍.此外还研究了禁带中心区的透射率,给出了中心频率附近透射率的一级近似解析解,并由此定性讨论了Fabry-Perot腔的谱线宽度和品质因子.     

非线性介质传输矩阵算法研究双稳态特性

研究了一维非线性介质的传输矩阵算法,并对色散型缺陷层的一维光子晶体的光学双稳态特性进行了模拟。研究表明,该方法可以精确地模拟一维非线性介质的传输行为,很方便地给出一维光子晶体的光学双稳态特性。     

高压旋喷灌浆在水库除险加固工程中的应用

高压旋喷灌浆是利用高压设备将主固化剂的浆液喷射进土体并冲击破坏土体,浆液与土搅拌混合,经一定时间的凝固,便在土体中形成具有一定强度和抗渗能力的固结体。文章着重阐述了三重管法进行高压旋喷灌浆的工艺流程和试验效果。     

含负折射率介质布拉格微腔的缺陷模

研究了由正和负两种折射率介质交替排列构成的一维光子晶体布拉格微腔的透射谱和缺陷模性质,并将传输矩阵各矩阵元在中心频率附近采用泰勒展开并取一级近似,得到了中心频率附近缺陷模的透射率公式和品质因子公式。研究结果表明:一级近似法能很好地解释由于缺陷层厚度变化而引起的中心频率附近缺陷模频率变化的规律,缺陷模品质因子公式与数值计算结果十分吻合;处于中心频率处的缺陷模具有较高的品质因子,增大缺陷层厚度和布拉格镜周期数可提高缺陷模的品质因子。     

Nd2Fe12P7单相合金的制备及晶体结构

采用机械合金化方法得到了Nd -Fe -P 3元合金 ,然后用盐酸 (1∶1)进行后处理 ,得到Nd2 Fe1 2 P7单相粉粒。其晶格参数为a =9 2 80 ,c=3 70 5 。通过对晶体衍射谱强度的计算 ,给出了Nd2 Fe1 2 P7晶体中各原子的具体位置     

对称双缺陷光子晶体的缺陷模规律

为了了解对称双缺陷光子晶体的传输特性,采用传输矩阵法进行了数值模拟研究。当两缺陷层中间的介质层数目大于缺陷两外侧介质层总数时,在禁带中只出现单一的缺陷模,且其透射率随它们的差异的增大而迅速减小;但当中间的介质层数目小于两外侧介质层总数时,在禁带中将会出现两个透射率为1的缺陷模,且两缺陷模的间距随它们的差异的增大而增大。结果表明,缺陷层的位置对缺陷模的影响较大,要使缺陷层中的局域电场得到有效提高,必须使缺陷层靠近光子晶体的正中心。     

利用单负材料设计全向滤波器

基于法布里-珀罗腔理论,研究了由2块相同单负材料作为反射镜构成微腔结构的共振特性。若反射镜是负ε材料,在一定条件下可实现TM腔模的全向透射;若是负μ材料,则可实现TE腔模的全向透射。随着入射角的增大,全向透射谱变窄,品质因子提高。腔中介质折射率的提高,可有效缩短TM全向透射微腔结构的尺寸,但对TE全向透射微腔结构尺寸的调制就稍弱。单负材料损耗的存在,不会破坏两种微腔结构的全向共振特性,但随着入射角的增大腔模的透射率有所降低。通过优化处理给出了这两种微腔结构能实现全向透射时所需满足的各种条件,为全向滤波器的设计提供理论指导。