發(fā)布時間：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。磁流體是由納米級強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性,因而具備一些獨特的光學(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,同時也對平面波展開法、時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現(xiàn)可調(diào)諧的慢光特性,并使用平面波展開法計算其慢光特性和用超低色散標(biāo)準(zhǔn)去評價性能。通過改變橢圓的長軸和短軸,得到了優(yōu)化的結(jié)構(gòu)。當(dāng)磁場因子從0變化到1時,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傳感器。通過使用時域有限差分法研究其具體情況。研究發(fā)現(xiàn),磁場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)綜合評價系統(tǒng)的傳感性能。
【學(xué)位單位】：上海理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：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性，這使得它列獨特的性能。正因為這些與眾不同的于各個領(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)有了不錯的應(yīng)

也就是與外部磁場方向平行，這時局域化磁場因子表示為 ∥，如圖1-2 顯示 ∥的情況。相反地，入射光的電場方向垂直于磁鏈的方向，這時局域化磁場因子表示為 ⊥。圖 1-2 入射光的電場方向平行磁場 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[J];光子學(xué)報;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：2893626