全内反射型太阳能聚光模块设计与研究 被引量：8

1

作者 王骁 曹秒 +2 位作者 安志勇 曹维国 尹鹏 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期107-112,共6页

设计了用于太阳能聚集的全内反射(Total-internal-reflection,TIR)聚光器并采取措施进行优化,将多个TIR聚光器进行叠加放置在光波导板组成波导聚光模块。太阳光线经TIR聚光器阵列收集后照射到光波导板上并在其内部传播,由末端的光伏电... 设计了用于太阳能聚集的全内反射(Total-internal-reflection,TIR)聚光器并采取措施进行优化,将多个TIR聚光器进行叠加放置在光波导板组成波导聚光模块。太阳光线经TIR聚光器阵列收集后照射到光波导板上并在其内部传播,由末端的光伏电池吸收。由实验结果可知,在光波导板长度为400 mm增至4 800 mm的过程中,光学效率由88.6%降低为40.2%,而辐照度由212 W/m2增长为980 W/m2。这样根据不同需求选取不同长度的光波导板,并在保证较高的输出功率的前提下大大减少所需使用的光伏电池面积,同时TIR聚光器只需水平放置在光波导板上,避免了透镜阵列与光波导板的严格对准要求,降低了制造与装配成本。 展开更多

关键词 TIR聚光器 光波导板 太阳能 光学效率 辐照度

在线阅读 下载PDF 职称材料

二极管面阵侧泵浦Nd:YAG双板条激光器 被引量：7

2

作者 王卫民 王卫民 +4 位作者 高清松 尹湘宁 杨森林 杨成龙 吕百达 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第5期527-530,共4页

叙述了二极管面阵侧泵浦双板条耦合单模模Ｑ开关激光器的研制。泵浦源为二极管面阵激光器，使用梯形波导板耦合系统，耦合效率达９０％，谐振腔为凸凹腔，全反射镜、的曲率半径为３．０ｍ的四面镜，输出镜为曲率半径３．０ｍ的可变反射... 叙述了二极管面阵侧泵浦双板条耦合单模模Ｑ开关激光器的研制。泵浦源为二极管面阵激光器，使用梯形波导板耦合系统，耦合效率达９０％，谐振腔为凸凹腔，全反射镜、的曲率半径为３．０ｍ的四面镜，输出镜为曲率半径３．０ｍ的可变反射率超高斯镜。激光器在１００Ｈｚ重复频率下，输出单脉冲能量１８．２３ｍＪ，脉宽为１５．２５ｕｓ，光束质量Ｍ２＜１．５具有平顶分布的超高斯光束。 展开更多

关键词 二极管泵浦 固体激光器 板条激光器 波导板

在线阅读 下载PDF 职称材料

单负介质薄板波导中的表面波模式 被引量：5

3

作者 陈亮 梁昌洪 党晓杰 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期849-853,共5页

推导了沿单负介质薄板波导传播表面波的特性,根据本征方程运用图解法得到沿介电常数为负的单负介质薄板传播的奇偶对称TM型表面波的色散曲线图和能流分布图。发现表面波在单负介质波导中传播比在双正或双负介质波导中慢,场和能量集中于... 推导了沿单负介质薄板波导传播表面波的特性,根据本征方程运用图解法得到沿介电常数为负的单负介质薄板传播的奇偶对称TM型表面波的色散曲线图和能流分布图。发现表面波在单负介质波导中传播比在双正或双负介质波导中慢,场和能量集中于介质板的上下表面,一定频率范围内奇偶表面波型能流反向;单片单负介质板能实现功分器和定向耦合器的功能,简化了传统的复杂结构,在发展微波器件的小型化方面有着潜在的应用价值。 展开更多

关键词 表面波 单负介质 色散特性 ENG介质波导 能流

在线阅读 下载PDF 职称材料

左手材料薄板波导中的传导模 被引量：3

4

作者 张高明 彭景翠 +1 位作者 徐玉峰 翦知渐 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期355-357,共3页

推导了左手材料薄板波导中传导模的色散方程,分析了波导中存在传导模与波导材料和包敷材料参数取值范围之间的关系。数值算例证实了这些关系。

关键词 薄板波导 左手材料 传导模 色散方程

在线阅读 下载PDF 职称材料

转移矩阵法在负折射率介质材料平板波导中的应用研究 被引量：5

5

作者 肖丙刚 韩张华 何金龙 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1484-1487,共4页

利用严格电磁理论,推导出了适用于负折射率介质材料光波导的转移矩阵,分析讨论了转移矩阵的性质和应用.利用转移矩阵方法,推导出导波层为负折射率介质材料、覆盖层和衬底为右手材料的三层对称介质光波导的本征色散方程.用图解法研究了... 利用严格电磁理论,推导出了适用于负折射率介质材料光波导的转移矩阵,分析讨论了转移矩阵的性质和应用.利用转移矩阵方法,推导出导波层为负折射率介质材料、覆盖层和衬底为右手材料的三层对称介质光波导的本征色散方程.用图解法研究了负折射率介质波导中TE波的异常色散特性.在负折射材料介质波导中没有零阶模,最低阶为1阶模,并且有截止频率,只有波导参量满足一定条件的时候才会存在,导模的横向波数可以为实数和纯虚数,而正折射率介质波导导模的横向波数只能为实数. 展开更多

关键词 导波光学 负折射率介质 平板波导 转移矩阵法

在线阅读 下载PDF 职称材料

射频激励金属板条波导CO2激光器的功率输出特性 被引量：10

6

作者 李志明 辛建国 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期230-232,共3页

为了获得较高的激光输出功率,介绍了射频激励扩散冷却全金属板条波导CO2激光器,放电区域由左右两个铝合金壁和上下两个铝合金电极构成,放电区域高2 mm,宽20 mm,长386 mm,工作气体混合比CO2:N2:He:Xe=1:1:3:0.26,该技术代替了过去的金属... 为了获得较高的激光输出功率,介绍了射频激励扩散冷却全金属板条波导CO2激光器,放电区域由左右两个铝合金壁和上下两个铝合金电极构成,放电区域高2 mm,宽20 mm,长386 mm,工作气体混合比CO2:N2:He:Xe=1:1:3:0.26,该技术代替了过去的金属陶瓷结构,结合纵向电压均匀分布技术和面增比技术,获得了127 W的激光输出功率,光电转换效率高达14%。实验中,照相机放在激光器的纵向轴心上,清楚地记录了CO2激光器的放电现象。实验结果表明,该激光器小信号增益1%/cm,饱和光强1 200 W/cm2,促进了CO2激光器的发展。 展开更多

关键词 CO2激光器 射频激励 全金属板条波导 功率输出特性

在线阅读 下载PDF 职称材料

含左手材料光波导承载导波和表面波的模式研究 被引量：2

7

作者 许江勇 徐静 +2 位作者 胡总华 张秀 王元章 《河南师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第1期49-52,共4页

通过转移矩阵方法理论,研究含左手材料平板波导导波模式与表面波的特性.在TE极化情况下,包裹层为金属-芯层为左手材料的3层平板波导满足导波条件时,导波层能承载新功能的导波模式;不满足导波条件时,波导的包裹层和芯层都会出现不同指数... 通过转移矩阵方法理论,研究含左手材料平板波导导波模式与表面波的特性.在TE极化情况下,包裹层为金属-芯层为左手材料的3层平板波导满足导波条件时,导波层能承载新功能的导波模式;不满足导波条件时,波导的包裹层和芯层都会出现不同指数规律衰减的表面波. 展开更多

关键词 左手材料 平板波导 导波模式

在线阅读 下载PDF 职称材料

非对称金属包覆左手介质平板波导的微扰分析 被引量：4

8

作者 任海东 周骏 +1 位作者 张飞雁 王振永 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期2219-2223,共5页

基于微扰方法分析非对称金属包覆左手介质平板波导的特性,给出了该波导的复有效折射率的一级近似解,并对波导的传输特性和损耗特性进行了数值模拟.结果表明:非对称金属包覆左手介质平板波导没有零阶模式;TE1模传播系数随波导厚度的增加... 基于微扰方法分析非对称金属包覆左手介质平板波导的特性,给出了该波导的复有效折射率的一级近似解,并对波导的传输特性和损耗特性进行了数值模拟.结果表明:非对称金属包覆左手介质平板波导没有零阶模式;TE1模传播系数随波导厚度的增加迅速减小,损耗系数随波导厚度的增加快速增加,达到最大值后又迅速减小;非对称金属包覆左手介质平板波导传输特性相对于左手介质三层平板波导传输特性发生了很大改变,TM1模,TM2和TE2模式以及更高阶模式在截止厚度附近出现双值现象;特别在二阶及高阶模式中,TE模式相对于TM模式具有高传输低损耗的特性,而以右手介质为芯层的金属包覆波导不具有这一特性. 展开更多

关键词 左手介质 右手介质 负折射率 平板波导 色散关系

在线阅读 下载PDF 职称材料

含左手材料对称三层平板空气波导的模式特性 被引量：5

9

作者 蒋美萍 陈宪锋 王叶荟 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期832-836,共5页

研究了左手材料作为衬底及覆盖层的对称三层平板空气波导的传输特性.快波和慢波都可以在这种波导中传播.快波不存在基模模式,只有0阶和1阶的TE或TM模才会出现慢波.当左手材料的相对介电常量和相对磁导率相等时,TE、TM模式完全简并,当其... 研究了左手材料作为衬底及覆盖层的对称三层平板空气波导的传输特性.快波和慢波都可以在这种波导中传播.快波不存在基模模式,只有0阶和1阶的TE或TM模才会出现慢波.当左手材料的相对介电常量和相对磁导率相等时,TE、TM模式完全简并,当其相异时简并消除.可以存在同阶模式的双传播模. 展开更多

关键词 导波光学 左手材料 平板波导 快波和慢波 简并 色散关系

在线阅读 下载PDF 职称材料

有损耗左手介质平板波导的研究 被引量：3

10

作者 唐婷婷 陈福深 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第18期5-7,14,共4页

采用微扰法分析了光在芯层为左手介质的有损耗平板波导中的传播情况,推导出有效折射率和振幅衰减系数的解析式,并进行了数值计算。同时与右手介质平板波导中的结果进行了比较,结果表明,左手介质波导的衰减系数总是随波导厚度与波长比值... 采用微扰法分析了光在芯层为左手介质的有损耗平板波导中的传播情况,推导出有效折射率和振幅衰减系数的解析式,并进行了数值计算。同时与右手介质平板波导中的结果进行了比较,结果表明,左手介质波导的衰减系数总是随波导厚度与波长比值(b/λ)的增加而急剧单调递减,不同模式衰减曲线所对应的b/λ取值区间相差较大,并且衰减曲线区间对应的b/λ比值较右手介质波导要小得多。最后讨论了这些特性在器件设计中的作用和意义。 展开更多

关键词 光波导 衰减系数 微扰法 左手介质 平板波导

在线阅读 下载PDF 职称材料

含左手材料对称五层平面波导模场特性(英文) 被引量：2

11

作者 沈陆发 叶余千 王子华 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期634-638,共5页

对芯层为左手材料而内外包层都是普通材料的对称五层平面波导进行了探讨.得到了两类TE振荡模的色散方程,且在考虑材料色散的条件下,画出了相关模式的色散曲线.随着模阶数的增加,模色散曲线左移,它们的截止频率变小.其次,发现零阶TE振荡... 对芯层为左手材料而内外包层都是普通材料的对称五层平面波导进行了探讨.得到了两类TE振荡模的色散方程,且在考虑材料色散的条件下,画出了相关模式的色散曲线.随着模阶数的增加,模色散曲线左移,它们的截止频率变小.其次,发现零阶TE振荡模的存在.除此以外,TE振荡模有三类色散特性:正常色散;反常色散;双模简并. 展开更多

关键词 平面波导 左手材料 色散方程 色散曲线

在线阅读 下载PDF 职称材料

平面光波导生物传感器微流通道的不可逆封合 被引量：2

12

作者 李明宇 薛懿 +1 位作者 罗根 张超 《中国光学》 EI CAS 2013年第1期103-110,共8页

提出采用不可逆封合技术来解决可逆封合的平面光波导生物传感器的微流通道在注入液体压力较大时会出现漏液的问题。分别采用等离子体法、氧化法、紫外灯照射法和紫外胶法实现了聚二甲基硅氧烷(PDMS)和绝缘材料上的硅(SOI)波导的不可逆... 提出采用不可逆封合技术来解决可逆封合的平面光波导生物传感器的微流通道在注入液体压力较大时会出现漏液的问题。分别采用等离子体法、氧化法、紫外灯照射法和紫外胶法实现了聚二甲基硅氧烷(PDMS)和绝缘材料上的硅(SOI)波导的不可逆封合。首先,采用4种实验方案分别处理PDMS和SOI波导表面,测试了经上述几种方法处理后微流通道与波导的粘合能力的强弱。然后,定量分析PDMS和SOI波导的封合效果。最后,经过实验比较得出用等离子体处理PDMS和SOI波导表面得到的不可逆封合效果最好的结论。文中也讨论了其他实验因素对粘合程度的影响。 展开更多

关键词 微流通道 平面光波导 生物传感器 不可逆封合 粘合能力

在线阅读 下载PDF 职称材料

手征负折射媒质对称平板波导的色散特性 被引量：1

13

作者 徐晓雪 肖中银 +3 位作者 马全问 马孝龙 刘德君 王子华 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期206-212,共7页

根据麦克斯韦方程组以及手征媒质的本构关系,研究了手征负折射平板波导的色散特性.通过引入归一化频率、归一化传播常数,得到了用归一化参数表示的手征负折射平板波导的色散方程.数值计算结果表明,手征参数对平板波导的色散特性影响很大... 根据麦克斯韦方程组以及手征媒质的本构关系,研究了手征负折射平板波导的色散特性.通过引入归一化频率、归一化传播常数,得到了用归一化参数表示的手征负折射平板波导的色散方程.数值计算结果表明,手征参数对平板波导的色散特性影响很大.当相对手征参数约为0.047 7时,左旋极化波零阶模消失;当相对手征参数大于1,即为手征负折射媒质时,存在零阶模.此外,还比较了手征负折射媒质平板波导和一般手征媒质平板波导的色散曲线变化趋势. 展开更多

关键词 手征 负折射 归一化 色散特性 平板波导

在线阅读 下载PDF 职称材料

电磁波在负折射材料填充的3层平板波导中的传播特性 被引量：4

14

作者 柯尊淦 吴少平 郑丹 《应用光学》 CAS CSCD 2008年第5期825-829,共5页

从电磁场理论出发对负折射材料填充的3层平板波导的传播特性进行研究,并进行了数值计算,分析TE和TM波在平板中传播的性质,得到了电磁波的模式方程,与电磁波在右手材料填充的平板波导中的传播特性做了对比,考察了TE模式的能流密度,进行... 从电磁场理论出发对负折射材料填充的3层平板波导的传播特性进行研究,并进行了数值计算,分析TE和TM波在平板中传播的性质,得到了电磁波的模式方程,与电磁波在右手材料填充的平板波导中的传播特性做了对比,考察了TE模式的能流密度,进行了归一化计算。结果分析表明:基模、一阶模不存在,且任何模式都存在一个截止厚度,随着厚度的增大,模式数量也增多;在一定的入射频率下,平板薄膜厚度趋向一定数值时,可以同时传播多种模式的波,并且入射波频率越高,波导同时存在多种模式的可能性越大;与右手材料相比,左手材料填充相同尺寸的3层平板波导可以传播更高能量的电磁波,导波效果更好。 展开更多

关键词 负折射材料 3层平板波导 传输特性 电磁波传播模式

在线阅读 下载PDF 职称材料

射频板条CO_2激光器波导耦合损耗的理论研究 被引量：3

15

作者 苏红新 高允贵 《量子电子学报》 CAS CSCD 2000年第3期226-230,共5页

本文利用一维自由空间模展开法计算了射频板条CO2激光器中金属板条波导的耦会损耗．发现波导耦合损耗与激光器谐振腔镜的配置方式密切相关，经分析找到一种可以获得最小耦合损耗的设计方案．

关键词 耦合损耗 波导 射频板条 二氧化碳激光器

在线阅读 下载PDF 职称材料

各向异性色散左手材料平面波导的导模特性(英文) 被引量：3

16

作者 沈陆发 王子华 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1189-1193,共5页

对芯层为左手材料而内外包层都是普通材料的非对称三层平面波导TE振荡模进行了分析.在考虑左手材料色散和各向异性的情况下,从Maxwell方程组出发,得到了TE振荡模的色散方程和功率流分布,并且画出了相应的色散曲线.我们找到了8个TE振荡模... 对芯层为左手材料而内外包层都是普通材料的非对称三层平面波导TE振荡模进行了分析.在考虑左手材料色散和各向异性的情况下,从Maxwell方程组出发,得到了TE振荡模的色散方程和功率流分布,并且画出了相应的色散曲线.我们找到了8个TE振荡模,而且包括基模.随着模阶数的增加,模色散曲线右移,功率流曲线下移.但是,随着波导厚度的增加,色散曲线左移,功率流曲线上移.此外,TE振荡模有反常色散特性和负的群速,这正揭示了左手材料的本质特性. 展开更多

关键词 平面波导 左手材料 色散方程 归一化功率流

在线阅读 下载PDF 职称材料

各向异性左手材料劈形平面波导传输特性 被引量：3

17

作者 沈陆发 王子华 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期120-125,共6页

从Maxwell方程组出发,得到三层各向异性左手材料对称平面波导TM模的色散方程及功率流方程;利用多台阶近似法得到该类劈形平面波导TM0振荡模的反射系数和传输系数方程;根据TM模的色散方程、反射系数和传输系数方程画出相应的特性曲线.分... 从Maxwell方程组出发,得到三层各向异性左手材料对称平面波导TM模的色散方程及功率流方程;利用多台阶近似法得到该类劈形平面波导TM0振荡模的反射系数和传输系数方程;根据TM模的色散方程、反射系数和传输系数方程画出相应的特性曲线.分析表明:随着电磁波的传输,TM振荡模传输系数ct2逐渐减小,但在零附近出现振荡,同时出现双模反射特性;随着波导长度的增加,第一类反射系数ar12从零开始逐渐增加,最终趋于恒定;第二类反射系数ar22单调增加,最大可接近于1.增加多层结构左手材料中金属填充比或电磁波频率,传输特性曲线下移,传输能力下降;第一类反射特性曲线下移,反射能力下降,但第二类反射特性曲线上移,反射加强. 展开更多

关键词 平面波导 各向异性左手材料 传输系数 反射系数 双模反射

在线阅读 下载PDF 职称材料

单轴各向异性左手平板波导的导模特性研究 被引量：1

18

作者 王政平 王成 +1 位作者 张振辉 孙平平 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期891-896,共6页

为了研究单轴各向异性左手材料波导的传输性能,对单轴各向异性左手平板波导的导模特性进行了研究.推导了该波导的导模特征方程,对导模的快慢波特性进行了研究,发现单轴各向异性左手平板波导的非表面波模与各向同性左或右手材料平板波导... 为了研究单轴各向异性左手材料波导的传输性能,对单轴各向异性左手平板波导的导模特性进行了研究.推导了该波导的导模特征方程,对导模的快慢波特性进行了研究,发现单轴各向异性左手平板波导的非表面波模与各向同性左或右手材料平板波导的不同,它既可以成为快波模,也可以成为慢波模;非表面波偶模存在一个截止频率;表面波模都是慢波模.对表面波模特征方程有或无解的情况进行了研究.详细讨论了该波导的电磁参量与表面波模特征方程解的关系,发现有些情况下,对于同一频率,表面波可以存在两种模式.证明了波导的导模之间具有正交关系. 展开更多

关键词 单轴各向异性 左手材料 平板波导 表面波 正交关系

在线阅读 下载PDF 职称材料

对称单负材料平面波导的波导模 被引量：1

19

作者 刘文莉 侯俊勇 +1 位作者 唐婷婷 杨军 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期18-19,共2页

基于经典电磁理论建立了芯层为单负材料的对称三层平板波导的导波方程,采用图解法研究了该波导中的TE和TM波导模,分析了TE波导模和TM波导模会受波导参数μ1/μ2和R的影响,给出TE模和TM模解的横向场分布图。结果显示,在单负材料的对称三... 基于经典电磁理论建立了芯层为单负材料的对称三层平板波导的导波方程,采用图解法研究了该波导中的TE和TM波导模,分析了TE波导模和TM波导模会受波导参数μ1/μ2和R的影响,给出TE模和TM模解的横向场分布图。结果显示,在单负材料的对称三层平板波导中只存在慢波导模,TE慢波模只能在磁负材料中传播,TM慢波模只能在电负材料中传播,TE偶模和TM偶模会出现"双模共存"现象。利用结果可以设计慢波奇模单独传输的慢波器件。 展开更多

关键词 光学 单负材料 平板波导 导模

在线阅读 下载PDF 职称材料

单轴各向异性异向介质平板波导中的导模特性 被引量：1

20

作者 刘松华 梁昌洪 陈亮 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期2051-2054,共4页

推导了介电常数张量和磁导率张量中各分量带有不同符号的单轴各向异性异向介质平板波导的导行条件。根据分量符号的正负组合,分情况讨论了导行TE波的偶模特性,画出了平板波导中为实横波数时的布里渊图。结果表明,在特定条件下此平板波... 推导了介电常数张量和磁导率张量中各分量带有不同符号的单轴各向异性异向介质平板波导的导行条件。根据分量符号的正负组合,分情况讨论了导行TE波的偶模特性,画出了平板波导中为实横波数时的布里渊图。结果表明,在特定条件下此平板波导中有无穷多导模,这与传统介质波导及各向同性异向介质平板中只有有限数量模式存在有很大不同。此外,还发现当分量参数满足一定条件时,出现了多个虚横波数的传输模式解,并且该模式存在高频截止。 展开更多

关键词 导模 单轴各向异性波导 异向介质 平板波导 模式截止

在线阅读 下载PDF 职称材料