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含双负介质一维光子晶体量子阱的透射谱研究 被引量:19
1
作者 苏安 高英俊 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期596-601,共6页
用传输矩阵法研究一维光子晶体(AB)_m(BACAB)_n(BA)_m的透射谱,研究发现:在双正介质和含双负介质情况下,归一化频率1.0ω_0/ω处光子晶体(BACAB)_n的能带皆处于光子晶体(AB)_m(BA)_m的禁带中,均构成以ω/ω_0处为对称中心的光量子阱结... 用传输矩阵法研究一维光子晶体(AB)_m(BACAB)_n(BA)_m的透射谱,研究发现:在双正介质和含双负介质情况下,归一化频率1.0ω_0/ω处光子晶体(BACAB)_n的能带皆处于光子晶体(AB)_m(BA)_m的禁带中,均构成以ω/ω_0处为对称中心的光量子阱结构。光量子阱透射谱出现对称分布的共振透射峰,呈现明显的量子化效应,透射峰数目和位置可由n调节控制,且双正和含双负光量子阱结构的透射谱结构相同,但后者的透射峰带宽、间距比前者大。该特性可用于设计红外波范围内的可调性多通道滤波器和光开关等。 展开更多
关键词 量子光学 量子化效应 传输矩阵法 量子阱 双负介质 透射谱
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含缺陷的一维镜像光子晶体的量子理论 被引量:1
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作者 刘晓静 马季 +5 位作者 陆景彬 孟祥东 李雪 李宏 吴向尧 郭义庆 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期1120-1126,共7页
用量子理论新方法研究一维镜像光子晶体,将光的量子波动方程应用到一维光子晶体中,推导出量子传输矩阵,量子透射率和量子反射率公式。进一步研究缺陷层数目以及吸收介质和激活介质对一维光子晶体量子透射特性的影响,从而可以设计出光学... 用量子理论新方法研究一维镜像光子晶体,将光的量子波动方程应用到一维光子晶体中,推导出量子传输矩阵,量子透射率和量子反射率公式。进一步研究缺陷层数目以及吸收介质和激活介质对一维光子晶体量子透射特性的影响,从而可以设计出光学滤波器、放大器和衰减器。当加缺陷层时,缺陷模出现尖锐峰,当缺陷层数目增加时,缺陷模个数增加,可设计为多通道光学滤波器。在缺陷层中加入吸收介质时,缺陷模强度减弱。在缺陷层中加入激活介质时,缺陷模强度增强,可设计为光学放大器和衰减器。 展开更多
关键词 光子晶体 量子传输矩阵 缺陷层 透射率
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用转移矩阵法研究无序对二维光子晶体透射谱的影响 被引量:3
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作者 汤炳书 沈廷根 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期73-76,共4页
将转移矩阵法(Transfer Matrix Method)用于数值模拟无序情况下的二维光子晶体传输特性.充分利用Fortran语言中的RAND函数分别研究了晶格结构无序、圆柱半径无序、柱体形状无序、介电常数无序对光子晶体传输特性的影响.计算了多种因素... 将转移矩阵法(Transfer Matrix Method)用于数值模拟无序情况下的二维光子晶体传输特性.充分利用Fortran语言中的RAND函数分别研究了晶格结构无序、圆柱半径无序、柱体形状无序、介电常数无序对光子晶体传输特性的影响.计算了多种因素无序情况下的二维正方晶格光子晶体的传输函数随频率的变化关系.计算结果表明弱无序时柱体形状影响最大,最小是圆柱半径无序.这说明在一定的无序范围里,可以认为光子晶体的传输特性能够被很好地保持.在强无序时存在共同的现象就是在低频即长波段出现光子局域化现象,无序会影响二维光子晶体的带隙宽度、位置,在强无序时会出现多个共振模. 展开更多
关键词 量子光学 无序 转移矩阵方法 光子晶体 透射谱
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利用转移矩阵和MATLAB求解一维薛定谔方程的一种简捷方法 被引量:8
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作者 王忆锋 唐利斌 《红外技术》 CSCD 北大核心 2010年第3期177-180,共4页
在用矩阵转移法求解一维定态薛定谔方程时,不用矩阵迭代,而是将矩阵展开为一个线性方程组,利用MATLAB提供的矩阵左除命令,即可获得各区间波函数的近似值。该方法不需要花费较多精力编程,具有概念简单、使用方便、实用性强等特点。
关键词 半导体 量子力学 薛定谔方程 转移矩阵法 MATLAB
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一维光子晶体的全向反射特性 被引量:2
5
作者 黄正逸 金铱 +2 位作者 马骥 徐雷 陈宪锋 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期338-341,共4页
利用传输矩阵方法研究了一维光子晶体的全向反射特性。研究表明,光子晶体的结构参数对全向反射带的产生影响很大。要提高光子晶体的全向反射带带宽,必须增大两种介质的折射率及它们的高低折射率比值,同时使低高折射率层的光学厚度比接近... 利用传输矩阵方法研究了一维光子晶体的全向反射特性。研究表明,光子晶体的结构参数对全向反射带的产生影响很大。要提高光子晶体的全向反射带带宽,必须增大两种介质的折射率及它们的高低折射率比值,同时使低高折射率层的光学厚度比接近0.85。研究结果对全介质反射器的设计具有指导意义。 展开更多
关键词 量子光学 全向反射 传输矩阵 光子晶体 结构参数
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含色散特异材料三明治结构的量子悬浮效应 被引量:1
6
作者 曾然 郭军 +3 位作者 李齐良 毕美华 杨国伟 羊亚平 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期139-144,共6页
在金属板与电介质材料板基底间插入色散特异材料板形成三明治结构,并对其Casimir作用力进行了研究.基于Casimir-Lifshitz理论,通过麦克斯韦应力张量计算了真空涨落的辐射压,并对三明治结构利用电磁模式传输矩阵方法进行了数值计算分析.... 在金属板与电介质材料板基底间插入色散特异材料板形成三明治结构,并对其Casimir作用力进行了研究.基于Casimir-Lifshitz理论,通过麦克斯韦应力张量计算了真空涨落的辐射压,并对三明治结构利用电磁模式传输矩阵方法进行了数值计算分析.计算结果表明,原本两板结构中存在的Casimir吸引力,在插入特异材料板后的三明治结构中将转变为斥力,从而使轻薄的金属板产生量子悬浮效应。讨论了特异材料板的色散电磁响应特性以及电介质板基底的影响,结果表明特异材料磁等离子频率越大、磁共振频率越小以及电介质板基底的介电常数越小时,三明治结构中获得的斥力越大.此外,板间距增加到一定范围时,三明治结构中将出现Casimir平衡回复力.特异材料填充因子越小、三明治结构中层距和层厚越大时,三明治结构间的回复力会出现在较长距的位置.三明治结构中的量子悬浮效应与平衡回复力可保证微纳米机械系统稳定性,展现出基于真空辐射压的应用前景. 展开更多
关键词 量子理论 真空涨落 CASIMIR效应 传输矩阵 特异材料 量子悬浮 三明治结构
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传递矩阵方法与矩形势垒的量子隧穿 被引量:10
7
作者 张红梅 刘德 《河北科技大学学报》 CAS 2006年第3期196-199,213,共5页
利用传递矩阵方法精确计算了一维定态薛定谔方程,求解出电子穿过矩形势垒的透射系数,进一步研究了该透射系数与有效质量和矩形势垒参数的关系。数值计算结果表明,有效质量和矩形势垒参数对透射系数的影响同等重要。
关键词 量子隧穿 矩形势垒 传递矩阵方法 透射系数
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二维H型四终端量子点阵列的量子输运 被引量:3
8
作者 罗国忠 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期628-634,共7页
利用一个基于紧束缚模型的散射区格点上能量波动的二终端系统透射系数的一般计算方法,提出了基于实空间格点的H型四终端量子点阵列的系统,将其转化成二终端量子点阵列模型去探讨,通过利用实空间格林函数,计算了H型四终端量子点阵列的透... 利用一个基于紧束缚模型的散射区格点上能量波动的二终端系统透射系数的一般计算方法,提出了基于实空间格点的H型四终端量子点阵列的系统,将其转化成二终端量子点阵列模型去探讨,通过利用实空间格林函数,计算了H型四终端量子点阵列的透射率,研究其量子输运问题。 展开更多
关键词 光电子学 量子输运 传输矩阵 量子点阵列 H型 四终端系统
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二维光子晶体量子阱的光谱特性研究 被引量:2
9
作者 王东栋 王永生 +3 位作者 徐征 邓立儿 张春秀 韩笑 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期988-990,共3页
研究了二维光子晶体量子阱的光谱特性,该量子阱结构由二维正方晶格圆柱晶胞光子晶体通过移去中间位置的介质圆柱层形成。由于光子晶体中的光子禁带充当了光子运动的势垒,类似于半导体量子阱中电子的行为,在光子晶体量子阱结构中会出现... 研究了二维光子晶体量子阱的光谱特性,该量子阱结构由二维正方晶格圆柱晶胞光子晶体通过移去中间位置的介质圆柱层形成。由于光子晶体中的光子禁带充当了光子运动的势垒,类似于半导体量子阱中电子的行为,在光子晶体量子阱结构中会出现量子化的光子能态。文章利用平面波展开法计算了所用光子晶体的能带结构,利用传输矩阵方法计算了量子阱结构的透射光谱。计算结果表明,在光子禁带中出现了离散的透射峰,透射峰的强度随着势垒宽度的增加而减弱,个数随着势阱宽度的增加而增加,通过计算得到了其定量关系,并且讨论了透射峰频率与势阱宽度的关系。 展开更多
关键词 光子晶体 量子阱 平面波展开法 传输矩阵方法
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折射率线性分布多量子阱波导的色散特性 被引量:1
10
作者 周骏 曹庄琪 +1 位作者 陈英礼 杨学林 《量子电子学》 CSCD 1995年第2期178-185,共8页
本文根据标量Helmholtz方程,采用转移矩阵技术,严格求出了折射率线性分布多量子阱波导芯子区域的精确色散关系,并由Floquet理理论进一步获得了等效折射率公式与近似色散方程,数值计算结果显示出该波导的色散特性以... 本文根据标量Helmholtz方程,采用转移矩阵技术,严格求出了折射率线性分布多量子阱波导芯子区域的精确色散关系,并由Floquet理理论进一步获得了等效折射率公式与近似色散方程,数值计算结果显示出该波导的色散特性以及与波导结构的关系,发现该量子阱波导的双折射性质与入射波长有关。 展开更多
关键词 多量子阱波导 转移矩阵
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非均匀势场中物质波的反射和透射 被引量:1
11
作者 肖平平 邓满兰 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期534-539,共6页
利用与时间无关的薛定谔方程和亥姆霍兹方程的形式相似性,把势场分布和能量本征值分别与光波导中的折射率分布和传播常数相对应,将分析光波导的分析转移矩阵用于分析微观粒子贯穿势垒的量子隧道效应。在不求解薛定谔方程且不引入任何近... 利用与时间无关的薛定谔方程和亥姆霍兹方程的形式相似性,把势场分布和能量本征值分别与光波导中的折射率分布和传播常数相对应,将分析光波导的分析转移矩阵用于分析微观粒子贯穿势垒的量子隧道效应。在不求解薛定谔方程且不引入任何近似的情况下得到了微观粒子穿越任意势垒的反射系数和反射几率的精确解析式。分析表明所得公式精确,物理意义非常清楚,通用性强。在研究量子隧道效应、量子反射、量子粒子和隧道共振等方面具有一定的应用价值。 展开更多
关键词 量子光学 反射几率 分析转移矩阵方法 导波光学
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多量子阱波导场的等效折射率近似分析 被引量:1
12
作者 张思炯 佘守宪 马永红 《量子电子学报》 CAS CSCD 1999年第5期460-465,共6页
当多星子阱周期与芯区厚度之比趋于零时,利用转移矩阵技术,证明了任意折射率分布多量子阱波导的场分布与其等效折射率波导的场分布近似相等,为利用等效折射率方法分析多量子阱波导特性充实了理论基础.文中的数值实例表明了理论的正... 当多星子阱周期与芯区厚度之比趋于零时,利用转移矩阵技术,证明了任意折射率分布多量子阱波导的场分布与其等效折射率波导的场分布近似相等,为利用等效折射率方法分析多量子阱波导特性充实了理论基础.文中的数值实例表明了理论的正确性. 展开更多
关键词 多量子阱波导 等效折射率 转移矩阵 光波导
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用转移矩阵方法来研究发生在势阱内的量子反射
13
作者 许田 曹庄琪 +1 位作者 袁莉 周朋霞 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期83-86,共4页
本文利用转移矩阵方法对两种简单的具有吸引尾的势进行了研究.我们发现反射系数在波矢k→0时R=1,反射率与波矢k在k→0时呈线性关系.这说明在发生阱内量子反射时有利于超冷原子生存,因为超冷原子是低速低能原子.此外,我们可以用一个反射... 本文利用转移矩阵方法对两种简单的具有吸引尾的势进行了研究.我们发现反射系数在波矢k→0时R=1,反射率与波矢k在k→0时呈线性关系.这说明在发生阱内量子反射时有利于超冷原子生存,因为超冷原子是低速低能原子.此外,我们可以用一个反射时间变化量Δt来判断量子反射的延迟或者超前. 展开更多
关键词 转移矩阵方法 量子反射 反射系数 反射率
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二维十字型四终端量子点阵列的量子输运
14
作者 罗国忠 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期394-403,共10页
介观体系的电子输运为设计纳米尺度的纳米结构电子装置提供了理论依据。基于先前研究提出的传输矩阵方法,计算了十字型四终端量子点阵列体系模型的透射系数,并将该四终端体系模型转化成二终端模型,研究了相对于中间原点处非对称和对称... 介观体系的电子输运为设计纳米尺度的纳米结构电子装置提供了理论依据。基于先前研究提出的传输矩阵方法,计算了十字型四终端量子点阵列体系模型的透射系数,并将该四终端体系模型转化成二终端模型,研究了相对于中间原点处非对称和对称的十字型量子点阵列体系的电子输运。结果表明:空间反转对称的十字型量子点阵列的透射率尖峰个数与量子点阵列上的量子点数相等,透射系数与入射电子能量、量子点宽度和量子点数有关,而与跃迁积分无关。 展开更多
关键词 量子力学 量子输运 传输矩阵 十字型 四终端系统 量子点阵列
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多层耦合约化维度量子体系中的界面光学声子模及其与电子的相互作用(英文)
15
作者 张立 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期243-250,共8页
采用传递矩阵方法,在介电连续近似下,推导并给出了n层耦台约化维度量子体系(包括耦合量子阱CQW, 耦合量子阱线CQWW和耦合量子点CQD)中的界面光学声子模与相应的电子-声子相互作用哈密顿的统一表达式。对由二层AlGaAs/GaAs构成的CQW,CQWW... 采用传递矩阵方法,在介电连续近似下,推导并给出了n层耦台约化维度量子体系(包括耦合量子阱CQW, 耦合量子阱线CQWW和耦合量子点CQD)中的界面光学声子模与相应的电子-声子相互作用哈密顿的统一表达式。对由二层AlGaAs/GaAs构成的CQW,CQWW与CQD进行了数值计算,并对界面光学声子频率对体系的波矢与量子数的信赖关系进行了分析,特别是对波矢与量子数趋于0与无穷大两个极端情况从数学与物理上进行了合理的解释与说明。 展开更多
关键词 光电子学 耦合约化维度量子系统 传递矩阵方法 电子-声子相互作用 凝聚态
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获得一维光子晶体最大带隙的介质宽度精确组合(英文)
16
作者 杨燕明 周恂 +1 位作者 张欣 吴福根 《量子电子学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期481-485,共5页
采用传输矩阵法对一维光子晶体的带隙结构进行了研究。当介质层的宽度发生改变时,带隙也随之相应地发生变化。数值分析结果表明:通过对介质层不同厚度的组合可获得连续且更大的带隙,运用此方法可在不改变光子晶体材料总体介质厚度的情... 采用传输矩阵法对一维光子晶体的带隙结构进行了研究。当介质层的宽度发生改变时,带隙也随之相应地发生变化。数值分析结果表明:通过对介质层不同厚度的组合可获得连续且更大的带隙,运用此方法可在不改变光子晶体材料总体介质厚度的情况下获得理想的滤波效果。 展开更多
关键词 量子光学 介质宽度组合 传输矩阵法 光子晶体 带隙
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光子晶体的透射特性 被引量:1
17
作者 潘庆 张晓茹 +5 位作者 刘晗 杨涪铨 刘继平 孟祥东 吴向尧 郭义庆 《吉林大学学报(理学版)》 CAS 北大核心 2020年第4期969-976,共8页
首先,用光的量子波动理论给出一维光子晶体的量子传输矩阵、量子色散关系、量子透射率和反射率;其次,通过数值计算分别给出一维光子晶体的量子色散关系、量子透射率和反射率曲线,并与经典的色散关系、透射率和反射率进行比较.结果表明,... 首先,用光的量子波动理论给出一维光子晶体的量子传输矩阵、量子色散关系、量子透射率和反射率;其次,通过数值计算分别给出一维光子晶体的量子色散关系、量子透射率和反射率曲线,并与经典的色散关系、透射率和反射率进行比较.结果表明,其计算结果一致.该方法可用于进一步研究光子晶体的量子Zak相、量子陈数和量子边缘态等量子拓扑性质. 展开更多
关键词 光量子波动方程 量子传输矩阵 量子色散关系 量子透射率 量子反射率
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含吸收型色散介质的光子晶体的腔极化激元研究 被引量:2
18
作者 颜根英 汪先明 +2 位作者 于天宝 石哲 廖清华 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期665-670,共6页
对色散介质层采用洛仑兹振子模型,通过考虑色散介质层两边的边界条件,可以严格得到表征色散介质层的转移矩阵。通过改变介质层的不同参数,详细研究了含吸收型色散介质的对称光子晶体的腔极化激元。研究发现吸收型色散微腔和增益型色散... 对色散介质层采用洛仑兹振子模型,通过考虑色散介质层两边的边界条件,可以严格得到表征色散介质层的转移矩阵。通过改变介质层的不同参数,详细研究了含吸收型色散介质的对称光子晶体的腔极化激元。研究发现吸收型色散微腔和增益型色散微腔在简正模耦合,无定型展宽效应和失谐效应方面都可以表现出大致相似的性质,但其在透射强度和耦合模频率飘移方面都有着明显的不同。最后对同时含有吸收型色散介质层和Kerr非线性层的一维对称光子晶体的光双稳行为进行了研究,发现其形成双稳态所需的阈值入射光强比仅含Kerr非线性层的阈值入射光强有所降低。 展开更多
关键词 量子光学 耦合 光学双稳态 转移矩阵 色散介质
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硅场发射的WKB法和转移矩阵法比较
19
作者 张祖兴 桑明煌 +2 位作者 詹黎 叶志清 聂义友 《江西师范大学学报(自然科学版)》 CAS 2004年第1期64-67,共4页
硅作为场发射阴极成为可能,硅的场发射研究又重新引起人们的重视.该文将半导体表面的能带弯曲视为一势阱,从而建立了表面势阱作用下硅场致发射的基本方程.并分别应用WKB法和转移矩阵法,求出了垂直于界面的量子能级,并计算了场发射电流.... 硅作为场发射阴极成为可能,硅的场发射研究又重新引起人们的重视.该文将半导体表面的能带弯曲视为一势阱,从而建立了表面势阱作用下硅场致发射的基本方程.并分别应用WKB法和转移矩阵法,求出了垂直于界面的量子能级,并计算了场发射电流.最后对两种方法的结果进行了比较,发现转移矩阵法的结果比WKB近似法更加接近于FN理论的结果,该方法可为复杂势场中的量子化效应及电子特性提供一个有效的分析方法. 展开更多
关键词 场发射 WKB法 转移矩阵法 势阱 量子能级 硅材料 量子势垒
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半导体量子阱共振隧穿特性分析 被引量:1
20
作者 刘宇 李志坚 周光辉 《湖南师范大学自然科学学报》 EI CAS 北大核心 2006年第4期31-34,共4页
用双势垒模型研究了半导体异质结量子阱的隧穿特性.利用电子波函数的连接条件,先计算出电子通过一简单方势垒的隧穿几率,再利用转移矩阵方法得到电子通过双势垒的隧穿几率.所得结果能较好地解释半导体量子阱结构中的共振隧穿现象.
关键词 量子阱 双势垒 隧穿几率 转移矩阵
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