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红霉素分子印迹二维光子晶体水凝胶传感器的研究 被引量：14
1
作者 高敏君 刘根起 +3 位作者 薛亚峰 陈小娟 师维江 范晓东 《分析化学》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期727-733,共7页
以红霉素为印迹分子,聚苯乙烯二维光子晶体为模板,甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸甲酯为交联剂,2,2-二乙氧基苯乙酮为引发剂,紫外光引发聚合,在甲醇-乙酸(9:1,V/V)中洗脱印迹分子,得到能够特异性识别红霉素的分子印迹二维光... 以红霉素为印迹分子,聚苯乙烯二维光子晶体为模板,甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸甲酯为交联剂,2,2-二乙氧基苯乙酮为引发剂,紫外光引发聚合,在甲醇-乙酸(9:1,V/V)中洗脱印迹分子,得到能够特异性识别红霉素的分子印迹二维光子晶体水凝胶。通过测试德拜环直径变化,研究了此水凝胶在红霉素溶液中的响应性能。实验结果表明,当红霉素的浓度从0增加到1×10^(-6)mol/L时,德拜环直径增加6 mm,相应的晶格间距减小30 nm。此外,水凝胶在1×10^(-6)mol/L红霉素的类似物罗红霉素、琥乙红霉素溶液中,德拜环直径仅分别增加1.5和2.0 mm,表明此光子晶体水凝胶具有良好的选择性,有望用于红霉素低成本的简易检测。 展开更多
关键词 分子印迹 二维光子晶体 水凝胶 红霉素 传感器
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用传输矩阵法(TMM)研究二维光子晶体传输特性 被引量：21
2
作者 梅洛勤 叶卫民 +4 位作者 曾淳 袁晓东 朱志宏 张晚云 王华 《量子光学学报》 CSCD 2003年第2期88-92,共5页
将传输矩阵法 (TMM )用于光子晶体传输特性的理论研究 ,采用Mur近似吸收边界和周期边界来截断计算区域 ,研究了以TM模正入射时 ,二维方格子光子晶体在完整周期结构下和有缺陷结构下的透过率谱 ;在微波波段制作了光子晶体模型 ,并设计了... 将传输矩阵法 (TMM )用于光子晶体传输特性的理论研究 ,采用Mur近似吸收边界和周期边界来截断计算区域 ,研究了以TM模正入射时 ,二维方格子光子晶体在完整周期结构下和有缺陷结构下的透过率谱 ;在微波波段制作了光子晶体模型 ,并设计了实验装置 ;实验与数值模拟计算取得了基本一致的结果。 展开更多
关键词 传输矩阵法 TMM 二维光子晶体 传输特性 光子禁带 吸收边界 透射谱 数值模拟
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磺胺二甲嘧啶分子印迹二维光子晶体水凝胶传感器的研究 被引量：12
3
作者 陈小娟 刘根起 +2 位作者 任宸锐 高敏君 范晓东 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期212-218,共7页
以聚苯乙烯二维光子晶体为模板,磺胺二甲嘧啶为印迹分子,甲醇为溶剂,甲基丙烯酸为功能单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂,2,2-二乙氧基苯乙酮为引发剂,经紫外光引发低温聚合反应,用甲醇/乙酸(体积比9∶1)混合液洗脱除去印迹分子,制备... 以聚苯乙烯二维光子晶体为模板,磺胺二甲嘧啶为印迹分子,甲醇为溶剂,甲基丙烯酸为功能单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂,2,2-二乙氧基苯乙酮为引发剂,经紫外光引发低温聚合反应,用甲醇/乙酸(体积比9∶1)混合液洗脱除去印迹分子,制备得到能够特异性识别磺胺二甲嘧啶的分子印迹二维光子晶体水凝胶(MIPH).通过测试该水凝胶传感器在不同浓度的磺胺二甲嘧啶溶液中德拜环直径的变化,考察了其响应性能.实验结果表明,当磺胺二甲嘧啶的浓度从0增加到1×10^(-6)mol/L时,德拜环直径增加0.9 cm,相应的晶格间距减小46 nm.研究发现,当MIPH的交联度为10%,印迹分子与功能单体摩尔比为1∶75时,德拜环直径变化量最大.此外,该水凝胶传感器在浓度为10-6mol/L的磺胺二甲嘧啶类似物磺胺嘧啶(SDZ)、磺胺异噁唑(SIZ)及其它抗生素四环素(TE)、罗红霉素(RM)溶液中,德拜环直径变化量分别为0.4,0.3,0.25和0.2 cm,可见该传感器具有良好的特异性识别功能.将该传感器用于模拟水样及兽用药片中磺胺二甲嘧啶的测定,均具有良好的响应性. 展开更多
关键词 磺胺二甲嘧啶 分子印迹 二维光子晶体 水凝胶 传感器
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层状复合介质柱二维光子晶体透射谱研究 被引量：10
4
作者 汤炳书 殷恭维 +1 位作者 徐健良 沈廷根 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期127-130,共4页
针对用层状复合材料柱体构成二维光子晶体的这一设想,采用时域有限差分方法数值研究了多层复合介质材料在折射率、厚度、层数、组成次序等因素对组成二维光子晶体透射特性的影响。数值结果表明,透射谱中出现禁带宽度、中心频率所处位置... 针对用层状复合材料柱体构成二维光子晶体的这一设想,采用时域有限差分方法数值研究了多层复合介质材料在折射率、厚度、层数、组成次序等因素对组成二维光子晶体透射特性的影响。数值结果表明,透射谱中出现禁带宽度、中心频率所处位置都与单一介质组成二维光子晶体存在差别,特别是在多层环柱时变化更明显,因此在实际应用中,根据具体要求设计二维光子晶体比设计单一介质有更多的可调因素,为二维光子晶体的应用奠定了理论依据。 展开更多
关键词 光电子学 层状介质 二维光子晶体 时域有限差分法 透射谱
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二维光子晶体三角形结构带隙研究 被引量：10
5
作者 吴炳坚 郑浩 +4 位作者 方明阳 盛勇 李正华 马俊峰 焦蓬蓬 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2006年第10期974-976,共3页
通过改变二维光子晶体三角形结构的晶格元胞半径、晶格周期和厚度,模拟其带隙变化,分析变化规律,为二维光子晶体集成波导提供理论基础。
关键词 二维光子晶体 三角形结构 带隙结构
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全息光刻和二次显影法制备柱形二维光子晶体(英文) 被引量：4
6
作者 曹远迎 张永刚 +3 位作者 李耀耀 顾溢 李爱珍 李好斯白音 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期45-49,共5页
采用全息光刻和二次显影的方法制备了柱形二维光子晶体.在此过程中,二维点状的周期结构首先在正性光刻胶上直接形成,然后经由Si3N4硬掩模转移到衬底材料上.利用二次显影的方法,曝光强度最强和曝光强度中等区域的光刻胶能够被同时充分显... 采用全息光刻和二次显影的方法制备了柱形二维光子晶体.在此过程中,二维点状的周期结构首先在正性光刻胶上直接形成,然后经由Si3N4硬掩模转移到衬底材料上.利用二次显影的方法,曝光强度最强和曝光强度中等区域的光刻胶能够被同时充分显影,而曝光强度最弱区域的光刻胶则可以完全被保留下来.通过调节入射角,可以方便地调节二维结构的周期.利用此方法,在相对较大的面积上制备了不同周期的二维结构,二维结构具有很好的均匀性和重复性.文章对有关的工艺参数进行了详细讨论. 展开更多
关键词 全息光刻 二维光子晶体 柱形 二次显影
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结构和缺陷对二维光子晶体传输性质的影响 被引量：3
7
作者 周梅 陈效双 +2 位作者 季亚林 王少伟 陆卫 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期229-233,共5页
用转移矩阵方法计算了二维光子晶体的传输性质 ,讨论了不同极化光的透射行为 ,比较了正方点阵、有心正方点阵、含缺陷有心正方点阵光子能带对透射特性的影响 ,获得了第一禁带特性与光子晶体结构的一些基本关系 .
关键词 二维光子晶体 光子禁带 转移矩阵法 透射系数 晶体结构 晶体缺陷
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点缺陷二维光子晶体波导的出射光集束 被引量：3
8
作者 冯先成 何岩 +1 位作者 司擎华 韵湘 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期40-43,共4页
光子晶体器件在高密度集成光通信中有广泛的应用,为解决光子晶体波导出射光场的空间控制,采用时域有限差分法分析光子晶体波导结构的缺陷传播特性,提出基于点缺陷优化波导结构,通过在波导出射口两侧加上点缺陷,出射光方向性有显著提高,... 光子晶体器件在高密度集成光通信中有广泛的应用,为解决光子晶体波导出射光场的空间控制,采用时域有限差分法分析光子晶体波导结构的缺陷传播特性,提出基于点缺陷优化波导结构,通过在波导出射口两侧加上点缺陷,出射光方向性有显著提高,实现三点光源干涉系统的光集束。模拟结果表明缺陷态越靠近能带结构中央,共振腔的耦合效率越高;相反,缺陷态越靠近能带结构边缘位置,则共振腔耦合效率越低,因此,选取禁带区域四分之一处对应的点缺陷,可以有效实现波导出射的光集束。 展开更多
关键词 二维光子晶体波导 出射光集束 点缺陷 共振腔 有限时域差分法
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四通道二维光子晶体解波分复用系统 被引量：3
9
作者 沈宏君 刘杰 +1 位作者 李婷 李新兰 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期692-699,共8页
利用光子晶体环形腔缺陷模与线缺陷波导之间的共振耦合原理,设计了一种由主波导、环形腔和60°弯波导组成的四通道二维三角晶格光子晶体解波分复用系统。通过平面波展开法计算线缺陷波导的能带结构;利用时域有限差分法(FTDT)计算了... 利用光子晶体环形腔缺陷模与线缺陷波导之间的共振耦合原理,设计了一种由主波导、环形腔和60°弯波导组成的四通道二维三角晶格光子晶体解波分复用系统。通过平面波展开法计算线缺陷波导的能带结构;利用时域有限差分法(FTDT)计算了不同频率的光波在该系统中的传输特性。最后,分析了影响输出效率和品质因子的因素并对该系统进行了改进。分析表明:改变环形腔内介质柱的半径可调节谐振频率,而在主波导末端增加反射介质柱以及改变耦合区域中介质柱的形状可提高各通道的谐振频率光波的透射率。计算结果显示:该系统较好地实现了4个波长的解波分复用,透射率均达90%以上。另外,该系统结构简单,便于加工制造,且体积小,有利于大规模集成。 展开更多
关键词 二维光子晶体 时域有限差分法 共振耦合 解波分复用器
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基于光弹效应的二维光子晶体能带结构特性研究 被引量：4
10
作者 汪梅婷 武校刚 童凯 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期457-460,共4页
根据介质的光弹效应,采用有限元法对二维光子晶体的能带特性进行分析。给二维光子晶体施加应力时,由于构成二维光子晶体介质的光弹效应,引起介质的折射率变化,使得光子晶体的能带结构发生变化。详细分析了外加应力变化对基于Si/SiO_2二... 根据介质的光弹效应,采用有限元法对二维光子晶体的能带特性进行分析。给二维光子晶体施加应力时,由于构成二维光子晶体介质的光弹效应,引起介质的折射率变化,使得光子晶体的能带结构发生变化。详细分析了外加应力变化对基于Si/SiO_2二维光子晶体能带结构特性的影响,结果表明,禁带的起始波长、截止波长及禁带宽度的变化量与外加应力呈线性关系。 展开更多
关键词 光电子学 能带特性 有限元法 二维光子晶体 光弹效应 应力
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二维光子晶体透射特性的FDTD数值研究 被引量：8
11
作者 汤炳书 沈廷根 《半导体光电》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期45-48,共4页
把时域有限差分方法(FDTD)用于二维光子晶体透射特性研究,计算后得到多种情况下二维光子晶体的透射系数与入射光频率的关系曲线,结果表明,禁带的宽度和位置与组成二维光子晶体的晶格结构和介电常数等因素有关,介质柱半径变大则禁带变宽... 把时域有限差分方法(FDTD)用于二维光子晶体透射特性研究,计算后得到多种情况下二维光子晶体的透射系数与入射光频率的关系曲线,结果表明,禁带的宽度和位置与组成二维光子晶体的晶格结构和介电常数等因素有关,介质柱半径变大则禁带变宽且禁带的中心频率变大,介质柱的介电常数与本底材料的介电常数相差越显著越有利于形成禁带,降低结构的对称性,禁带宽度增大。 展开更多
关键词 二维光子晶体 时域有限差分法 透射系数 禁带
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碳纳米管组成二维光子晶体的有效介电常数FDTD数值模拟 被引量：8
12
作者 汤炳书 沈廷根 《计算物理》 CSCD 北大核心 2006年第3期375-378,共4页
把有序排列的碳纳米管看做二维光子晶体,引入平均场方法,先计算单根纳米碳管的有效介电常数,再用时域有限差分方法(FDTD)计算碳管阵列的有效介电常数,其结果与Maxwell-Garnett(MG)法结果相比,更接近实验数据.
关键词 纳米碳管 二维光子晶体 时域有限差分法 有效介电常数 数值模拟
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光通信波段二维光子晶体的研制 被引量：2
13
作者 许兴胜 韩守振 +1 位作者 程丙英 张道中 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期112-113,共2页
通过数值模拟方法设计微米和亚微米尺寸的光子晶体及其器件；在物理所微加工条件上在多种材料上制备二维可见光和近红外波段的光子晶体、微腔、波导及光子晶体波分复用器等；然后在我们已经建成的微区光学测试装置上完成对所制备光子晶... 通过数值模拟方法设计微米和亚微米尺寸的光子晶体及其器件；在物理所微加工条件上在多种材料上制备二维可见光和近红外波段的光子晶体、微腔、波导及光子晶体波分复用器等；然后在我们已经建成的微区光学测试装置上完成对所制备光子晶体及器件的特性测试；结合实验研究光子晶体器件理论，优化设计。 展开更多
关键词 光通信 二维光子晶体 直接透射共振耦合 多重散射
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二维光子晶体能带结构温度特性研究 被引量：2
14
作者 童凯 武校刚 +1 位作者 汪梅婷 曹平 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期3-6,共4页
采用有限元法对二维光子晶体的能带特性进行了分析。当光子晶体所受的温度发生变化时,由于构成二维光子晶体介质的热光效应,引起介质的折射率变化,介质的热膨胀效应引起介质厚度发生变化,改变了光子晶体的晶格周期,使得光子晶体的能带... 采用有限元法对二维光子晶体的能带特性进行了分析。当光子晶体所受的温度发生变化时,由于构成二维光子晶体介质的热光效应,引起介质的折射率变化,介质的热膨胀效应引起介质厚度发生变化,改变了光子晶体的晶格周期,使得光子晶体的能带结构发生变化。分析了温度变化对二维光子晶体的第一禁带和第二禁带结构特性的影响,各禁带的起始波长、截止波长及禁带宽度的变化量与温度呈线性关系。 展开更多
关键词 二维光子晶体 温度 能带结构 有限元法
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壬基酚分子印迹二维光子晶体水凝胶传感器 被引量：2
15
作者 王刚 刘根起 +4 位作者 赵伶俐 王越 刘莉莎 孙辰昕 马晓燕 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期37-44,共8页
以聚苯乙烯二维光子晶体为模板,壬基酚(NP)为印迹分子,甲醇为溶剂,甲基丙烯酸为功能单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂(EGDMA),2,2-二乙氧基苯乙酮(DEAP)为引发剂,经紫外光引发聚合,得到了可特异性识别壬基酚的分子印迹二维光子水凝胶... 以聚苯乙烯二维光子晶体为模板,壬基酚(NP)为印迹分子,甲醇为溶剂,甲基丙烯酸为功能单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂(EGDMA),2,2-二乙氧基苯乙酮(DEAP)为引发剂,经紫外光引发聚合,得到了可特异性识别壬基酚的分子印迹二维光子水凝胶传感器.通过测量德拜衍射环直径(D)的变化(ΔD)来判断传感器的响应性能.实验结果表明,在壬基酚溶液中,水凝胶的体积膨胀导致凝胶中光子晶体的粒子间距增大,德拜衍射环直径减小.随着溶液中NP的浓度从0增加到1×10^(-5)mol/L,德拜衍射环的直径减小了8.0 mm,相应的光子晶体的颗粒间距增加了25.1 nm.在1×10^(-13)~1×10^(-8)mol/L范围内,德拜衍射环直径的变化与壬基酚浓度的对数值(lgc)呈线性关系,制备的传感器检出限低至1×10^(-13)mol/L,具有较高的灵敏度、良好的特异性识别能力和稳定的可重复利用性,并且可以实现对壬基酚的可视化检测. 展开更多
关键词 壬基酚 分子印迹 二维光子晶体 水凝胶 德拜衍射环
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高品质因子和高传输效率的二维光子晶体耦合腔波导研究 被引量：3
16
作者 吕冬妮 沈宏君 余建立 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1241-1246,共6页
基于时域有限差分方法,通过仿真计算设计了一种具有较高品质因子和传输效率的二维光子晶体耦合腔波导结构。通过改变二维光子晶体波导微腔结构中隔绝波导与微腔的空气孔的半径和数量,在获得近似90%的传输效率的同时,使得品质因子达到了8... 基于时域有限差分方法,通过仿真计算设计了一种具有较高品质因子和传输效率的二维光子晶体耦合腔波导结构。通过改变二维光子晶体波导微腔结构中隔绝波导与微腔的空气孔的半径和数量,在获得近似90%的传输效率的同时,使得品质因子达到了8.20×104。为了使品质因子在大幅度提高的同时,传输效率只有小幅度的降低,在波导微腔结构中引入了链式微腔。将链式微腔结构与传统的波导微腔结构相结合,使这种新形式的耦合腔结构的品质因子提高了1个数量级,传输效率仅下降了约40%。 展开更多
关键词 二维光子晶体耦合腔波导 品质因子 传输特性
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红外区二维光子晶体偏振分光镜透射谱分析 被引量：1
17
作者 李明宇 顾培夫 +2 位作者 张锦龙 马欣 郑臻荣 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期110-114,共5页
采用时域有限差分(Finite-Difference Time-Domain,FDTD)法模拟了垂直入射红外波段二维光子晶体偏振分光镜的透射谱,从而验证了用平面波展开方法计算的二维光子晶体能带结构.用电子束蒸发方法在光栅基板上制备了Ge/BaF2多层膜,实现了二... 采用时域有限差分(Finite-Difference Time-Domain,FDTD)法模拟了垂直入射红外波段二维光子晶体偏振分光镜的透射谱,从而验证了用平面波展开方法计算的二维光子晶体能带结构.用电子束蒸发方法在光栅基板上制备了Ge/BaF2多层膜,实现了二维光子晶体偏振分光镜.实验初步证明了这种光子晶体在垂直入射时具有偏振特性,分析了实验结果与理论计算之间偏差的产生原因. 展开更多
关键词 二维光子晶体 偏振分光镜 能带结构 平面波展开方法 时域有限差分
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完全禁带二维光子晶体的研究 被引量：1
18
作者 张磊 张晓玉 +2 位作者 姚汉民 杜春雷 张福甲 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期480-483,共4页
　利用平面波展开法,对存在完全禁带的正三角排列的气柱型二维光子晶体和蜂窝状排列的介质柱型二维光子晶体进行了研究,分析了柱的半径和介质折射率对完全禁带大小的影响,结果表明,正三角排列气柱型比蜂窝状排列介质柱型具有更大的最大... 　利用平面波展开法,对存在完全禁带的正三角排列的气柱型二维光子晶体和蜂窝状排列的介质柱型二维光子晶体进行了研究,分析了柱的半径和介质折射率对完全禁带大小的影响,结果表明,正三角排列气柱型比蜂窝状排列介质柱型具有更大的最大带隙率,而且最大带隙率还可以通过介质折射率的改变来优化;蜂窝状排列介质柱型二维光子晶体最容易加工的结构刚好适合常见材料硅或砷化镓,具有更大的实用价值。 展开更多
关键词 光子晶体 二维光子晶体 平面波展开法 完全禁带 带隙率
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柱体截面不同三角晶格二维光子晶体完全带隙的研究 被引量：2
19
作者 廖兴展 林少光 张桂春 《云南民族大学学报（自然科学版）》 CAS 2010年第5期382-385,共4页
采用平面波展开法(PWM),研究以Ge为背景的空气柱构成的三角形结构二维光子晶体的带隙结构,考虑空气柱截面为圆形和六边形2种情况.结果表明:在介电常数和晶格常数不变的情况下,前者比后者更容易形成完全带隙,并且带隙宽度和相对带隙宽度... 采用平面波展开法(PWM),研究以Ge为背景的空气柱构成的三角形结构二维光子晶体的带隙结构,考虑空气柱截面为圆形和六边形2种情况.结果表明:在介电常数和晶格常数不变的情况下,前者比后者更容易形成完全带隙,并且带隙宽度和相对带隙宽度也较大,前者完全带隙的最大宽度是后者的2.4倍,最大相对带隙宽度是后者的4倍. 展开更多
关键词 二维光子晶体 三角形结构 完全带隙 平面波展开法
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折射率可调的二维光子晶体设计与特性 被引量：1
20
作者 李文超 刘正君 +1 位作者 赵红东 李志全 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期330-334,共5页
光子晶体在传感、滤波和光子晶体激光器等方面具有很重要的应用价值。设计了一种基于改变缺陷介质折射率的可调谐二维正方晶格和三角晶格光子晶体激光器微腔,在平面光子晶体薄板中引入点缺陷磷酸氧钛钾(KTP),在KTP两端施加交流电场控制... 光子晶体在传感、滤波和光子晶体激光器等方面具有很重要的应用价值。设计了一种基于改变缺陷介质折射率的可调谐二维正方晶格和三角晶格光子晶体激光器微腔,在平面光子晶体薄板中引入点缺陷磷酸氧钛钾(KTP),在KTP两端施加交流电场控制KTP晶体折射率变化。实验中随着KTP晶体折射率逐渐增大,正方晶格光子晶体禁带数量减少,归一化频率减小,禁带宽度基本不变;而三角晶格光子晶体禁带逐渐变窄,且向低频方向移动。最后,用平面波展开法分析了晶体的能带结构,得到理论上的描述,验证了实验结果。 展开更多
关键词 二维光子晶体 可调谐 平面波展开法 电光效应
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