国家自然科学基金(11104251)
- 作品数：18 被引量：21H指数：3
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- 微结构光纤传感器光纤探针灵敏度的分析
- 2013年
- 将微结构光纤作为光纤传感器的探针,比普通光纤在灵敏度上有很大的优势。通过改变微结构光纤中微孔的结构、大小以及孔间距等因素,光纤传感器的探针灵敏性能有很大的改变。通过comsol仿真模拟分析出了改变TIR型光子晶体光纤微结构,包层等效折射率的变化对光纤探针灵敏度的影响,分析出在同芯层结构下,微结构光纤作为光纤探头,其灵敏度优于普通光纤。
- 孟莉孙晓红王尧李常青
- 关键词：光纤传感光子晶体光纤折射率灵敏度
- 单横模光子晶体微腔激光器的研究被引量：1
- 2012年
- 对单横模激射的光子晶体垂直腔面发射激光器的设计具有指导作用。把单横模光子晶体光纤理论用于光子晶体微腔,分析有效归一化频率随晶格常数和填充比的变化关系;采用时域有限差分方法计算二维空气孔型三角结构光子晶体的完全带隙。利用上述计算结果,选取合适的光子晶体结构参数,实现单横模激射。从载流子数面密度和光子数面密度的速率方程出发,分析了光子晶体的引入对激光阈值的影响。
- 李新涛孙晓红
- 关键词：光子晶体垂直腔面发射激光器单横模阈值
- Sun-flower型渐变光子晶体自聚焦透镜被引量：2
- 2017年
- 大多数渐变光子晶体渐变透镜都是以正方晶格或三角晶格排布为基础,并且多选择硅或二氧化硅等高折射率材料,研究的波段多为红外波段。随着可见光通信技术的发展,在可见光波段研究低折射率材料的自聚焦透镜变得很有意义。为了迎合这种需求,提出了Sun-flower型渐变光子晶体自聚焦透镜。首先,通过比较TE和TM两种偏振模式Sun-flower渐变光子晶体朗伯透镜在可见光波段的会聚强度,发现TM型的会聚效果远远优于TE型。然后,以TM型Sun-flower渐变光子晶体为基础设计圆柱形自聚焦平板透镜,通过光场传输的模拟计算给出平板透镜在可见光波段自聚焦的拍长,进一步优化平板透镜会聚光强设计透镜的层数,结果表明在层数为22时效果最佳。最后,讨论了列数的减少对平板透镜的影响,结果表明随着列数的减少光强减弱。这对于制作出高性能会聚效果、短焦距、小体积的光学集成器件有重要的指导意义。
- 刘薇孙晓红王帅齐勇乐
- 关键词：自聚焦透镜
- Sunflower圆形光子准晶在光通信器件中的应用
- 2014年
- Sunflower结构是一种新型的圆对称型准晶光子晶体结构,它在实现大弯曲波导方面具有其它光子晶体结构无法比拟的优越性。对sunflower结构的带隙特性进行了优化,在优化的准晶结构上设计Y型、U型等大弯曲波导,对波导的透射谱、损耗进行讨论。
- 刘薇孙晓红刘雯
- 关键词：波导
- 基于光栅结构的碲化镉太阳能电池吸收层设计
- 2016年
- 设计了一种吸收层为双填充比矩形光栅结构的碲化镉薄膜太阳能电池，利用时域有限差分法对矩形光栅和双填充比矩形光栅碲化镉吸收层在250～1000nm入射波长范围内的吸收效率进行分析．实验结果表明：相比于平板型吸收层，单填充比和双填充比矩形光栅结构的吸收效率均有较大提高；双填充比矩形光栅在整个可见光范围内的吸收率整体得到提高，其对可见光的平均吸收率相比于平板型至少提高10％．可见通过优化太阳能电池吸收层的结构，光子在光栅内的随机反射增加了光在吸收层的作用时间和距离，提高了薄膜太阳能电池的光电转换效率．
- 孙晓红张琳李文阳郭敏强
- 关键词：太阳能电池光栅时域有限差分法碲化镉
- 基于一维光栅吸收层的太阳能电池
- 2013年
- 将薄膜太阳能电池的氢化非晶硅吸收层雕刻成一维光栅结构,以此结构来增加氢化非晶硅吸收层对太阳光的捕获能力。利用严格耦合波方法,对电池吸收层吸收效率进行模拟计算,得到光栅结构吸收层在300～700nm入射波长范围内,吸收效率明显高于平坦吸收层电池的效率,绝对效率最大可提高58.3%。其中吸收层厚度为0.16μm的光栅电池结构在650～700nm处有较高的吸收效率,此波段内平均吸收效率可达40%,比平坦结构结构平均吸收效率提高30%以上。最后利用时域有限差分法对吸收层电场分布进行模拟,与平坦结构吸收层的电场分布对比,可以直观的看出入射光在光栅吸收层的吸收增强效应。
- 郝宇孙晓红张旭王高亮
- 关键词：太阳能电池光栅
- 光纤表面等离子体共振传感器的性能分析
- 2013年
- 光纤表面等离子体共振传感器把光纤传输技术和表面等离子体共振技术有机结合,对于实时传输和精确测量有着重要意义。通过Comsol Multiphysic软件对光纤表面等离子体共振传感器的结构和调制方式进行了研究,并在固定入射光波角度和固定入射光波波长的情况下,对溶液折射率与光场强度的关系进行研究,给出了拟合曲线。结果表明待测溶液折射率与光场强度有着严格的线性关系,且传感器对液体折射率有着极高的灵敏度。
- 王尧孙晓红孟莉武毓龙
- 多光纤全息干涉法制作光子晶体被引量：2
- 2012年
- 全息干涉法是一种结构简单、快速的光子晶体制作方法。多光纤干涉法无需使用扩束和分束装置,进一步简化了装置的构成。文中理论模拟了双光纤和三光纤干涉所形成的全息光子晶体结构,并考虑光纤强度的不均匀对光子晶体晶格结构的影响。实验上采用双光纤和三光纤干涉装置实现了光子晶体结构的观察和记录,并与理论结果进行比较,实验与理论吻合的很好。而且,在此方法的基础上,精密控制光纤出射端的位置进行扫描光刻,可以实现不同周期、不同尺寸的大面积光子晶体的制作。
- 孙晓红王高亮王尧郝宇
- 关键词：全息光纤光子晶体
- 十重准晶光子晶体结构带隙特性的研究被引量：2
- 2013年
- 利用平面波展开法对十重准周期光子晶体(QPC)的带隙特性进行了研究。讨论了十重QPC的第一带隙宽度随介电常数对比度、介质柱填充因子的变化规律,发现带隙宽度和介电常数存在线性关系,并且存在最佳的填充因子。通过比较TE和TM模式的带隙,发现TM偏振模式下的带隙更宽。并比较了十重QPC与八重QPC的带隙特性,发现十重准晶光子晶体更容易产生带隙。
- 高净节孙晓红
- 关键词：光子晶体平面波展开法带隙特性
- 基于光栅结构薄膜太阳能电池吸收层结构设计和优化被引量：2
- 2014年
- 设计了一种具有光栅结构砷化镓吸收层的薄膜太阳能电池，利用严格耦合波方法分析了矩形光栅和双层矩形光栅结构砷化镓吸收层在280～900nm入射波长范围内的吸收效率．分析表明：在吸收层厚度一定的条件下，矩形光栅结构相比于平坦形吸收层的吸收率有较大提高；双层矩形光栅吸收效果更为明显，其对可见光的吸收率在较大波长范围内比单层矩形光栅提高了至少10％，比平坦形提高了至少20％．可见通过结构设计，光子在光栅内随机反射增加了光在吸收层的作用时间和距离，增强了吸收层对光的吸收率，进而提高薄膜太阳能电池的光电转换效率．
- 耿浩珂孙晓红张旭梁建刘雯
- 关键词：光电子学吸收光谱光栅砷化镓
