發(fā)布時(shí)間：2020-11-21 21:32

　　 本文第一章介紹了磁流體和光子晶體的基本概念。磁流體是由納米級(jí)強(qiáng)磁性顆粒包覆表面活性劑均勻分散于某種載液中形成的穩(wěn)定膠體體系,它既擁有固體磁性材料的磁學(xué)特性又有液體的流動(dòng)性,因而具備一些獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì),如磁可調(diào)折射率、磁致雙折射等。磁流體可調(diào)諧的性質(zhì)可以制作一些新型的光學(xué)器件,如磁場(chǎng)傳感器、可調(diào)諧光緩存器等。光子晶體器件利用帶隙約束導(dǎo)光機(jī)制,具有傳統(tǒng)器件所沒有的特性,且器件尺寸很小,是未來集成光路元件的理想選擇。光子晶體的理論研究方法有平面波展開法,時(shí)域有限差分法和有限元等。第二章介紹了光的電磁理論,同時(shí)也對(duì)平面波展開法、時(shí)域有限差分法和有限元法的基本思想作了介紹。第三章介紹了兩種類型的光子晶體平板,詳細(xì)討論了線缺陷和點(diǎn)缺陷的情況。第四章提出了一種交替橢圓三角排列的光子晶體慢光波導(dǎo)。橢圓空氣孔填充磁流體實(shí)現(xiàn)可調(diào)諧的慢光特性,并使用平面波展開法計(jì)算其慢光特性和用超低色散標(biāo)準(zhǔn)去評(píng)價(jià)性能。通過改變橢圓的長(zhǎng)軸和短軸,得到了優(yōu)化的結(jié)構(gòu)。當(dāng)磁場(chǎng)因子從0變化到1時(shí),群折射率從13.70減少到13.31,歸一化延遲帶寬積從0.524增加到0.544。第五章提出了一種基于光子晶體耦合腔的磁場(chǎng)傳感器。通過使用時(shí)域有限差分法研究其具體情況。研究發(fā)現(xiàn),磁場(chǎng)傳感靈敏度和半高全寬隨填充數(shù)目的增加而增加,并定義了品質(zhì)因數(shù)(figure of merit,FOM)綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)的傳感性能。
【學(xué)位單位】：上海理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：O734
【部分圖文】：

圖 1-1 磁流體的微觀結(jié)構(gòu)示意圖性材料的磁性和液體的流動(dòng)性，這使得它列獨(dú)特的性能。正因?yàn)檫@些與眾不同的于各個(gè)領(lǐng)域，并且仍然在不停地開發(fā)磁、聲學(xué)和熱力學(xué)中都已經(jīng)有了不錯(cuò)的應(yīng)

也就是與外部磁場(chǎng)方向平行，這時(shí)局域化磁場(chǎng)因子表示為 ∥，如圖1-2 顯示 ∥的情況。相反地，入射光的電場(chǎng)方向垂直于磁鏈的方向，這時(shí)局域化磁場(chǎng)因子表示為 ⊥。圖 1-2 入射光的電場(chǎng)方向平行磁場(chǎng) H 的方向的示意圖εMF可由 Maxwell-Garnett 理論表示為：

圖 1-3 一維、二維、三維光子晶體示意圖是一個(gè)宏觀光學(xué)系統(tǒng)，本征上還是使用麥克斯韋方程種或多種以上的材料構(gòu)成的。該材料一般是空間坐標(biāo)般是介電常數(shù)或磁導(dǎo)率表征。這里，磁導(dǎo)率考慮為μ0周期結(jié)構(gòu)，即
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 王昊天;卜勝利;王寧;;基于磁流體熱透鏡效應(yīng)的閾值可調(diào)光學(xué)限幅器的理論設(shè)計(jì)[J];光子學(xué)報(bào);2012年09期

2 陳凱,盛秋琴,韓軍,王晶;光子晶體及其應(yīng)用研究[J];光電子技術(shù);2003年01期

本文編號(hào)：2893626