导读:本文包含了非互易效应论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:光子,晶格,隔离器,波导,方位角,效应,偏振。
非互易效应论文文献综述
周兴平[1]（2019）在《光子晶格新颖光学特性及非互易效应研究》一文中研究指出近年来,人工微结构材料的设计、制备及其性能吸引了物理学和化学等基础领域研究人员的关注,也成为当前材料科学、信息科学、能源科学和生命科学及其交叉领域的研究热点。随着纳米微加工与表征技术的发展,近叁十年来大量人工微结构材料被设计并制备出来,例如光子晶体、光学超构材料等。由于人工材料的电磁参数在空间的周期性分布,使得电磁波在这些人工微结构材料中的传播展现出许多新奇现象和物理特性。人们通过对这些周期结构材料中电磁波传播的色散关系和能带特性加以调控、剪裁和利用,能够像在晶体中控制电子那样来控制电磁波的状态,并实现了一系列包括波导、谐振腔、光调制器等优于传统器件的高性能光子器件,也预见并实验证实了一些诸如负折射、零折射和超聚焦等超常规的光学效应。这些研究成果为人们操纵光子,实现可控的光与物质相互作用提供了新的思路和机遇。通常光学微结构是指在均匀的光学材料中引入折射率的人工调制和变化,让光的激发和传播特性发生改变的人工材料。最典型的结构包括波导阵列、光子晶体及其衍生的光学微腔。本论文主要围绕波导阵列以及光子晶体谐振腔在内的几种光子晶格,通过引入非厄米耦合及介电常数在空间和时间上的调制等,从理论解析和数值计算两方面详细研究了光波的局域、耦合及传输过程中产生的一些新效应。论文具体内容包括以下几个方面:1、论文首先简要介绍了光子晶体的基本概念、特性以及相关应用。在此基础上探讨了宇称-时间对称光子学,即人工微结构材料具有增益或者损耗出现情况下所产生的新效应以及这些效应对相关器件性能的影响。另外,我们介绍了光子系统中非互易现象,即光波在媒质中沿相反的两个方向传输会呈现不同光学特性,特别是对当前实现非互易光学效应的原理和具体方法进行了简要回顾。2、波导阵列是一类在光传播方向没有折射率调制,而横向具有周期性折射率分布的简单光子晶格。由于邻近波导之间的模式交迭导致能量耦合作用,光波沿着波导阵列的传播将表现出与连续介质体系完全不同的传输特性。论文设计并构建了一种四波导系统,通过引入复数势能函数调制来描述波导之间的耦合,使得系统哈密顿量演化为非厄米形式。我们利用耦合模理论,详细研究了在非厄米耦合下光的传输行为,以及该体系的本征值问题。研究表明,不同于厄米系统,通过在波导-波导相互作用项中引入非厄米耦合,系统将出现奇异点(Exceptional Point),其中4个本征态简并产生的奇异点称为高阶奇异点,2个或3个本征态的简并所形成的奇异点分别称为二阶奇异点和叁阶奇异点。我们展示了非厄米耦合四波导系统奇异点多样性产生的原因。在高阶奇异点处,系统有着相较于低阶奇异点更高的敏感度。我们还讨论了二阶以及四阶奇异点对波导传播常数、波导间耦合强度以及非厄米耦合系数(用来描述非厄米耦合的强度)等参数的依赖关系,揭示了高阶奇异点是伴随着非厄米系数逐渐增加时二阶奇异点的简并而产生的。此外,我们通过仿真计算,研究了在奇异点附近光场的分布以及系统总能量的变化趋势。结果表明,在非厄米耦合较小时,系统能量保持守恒;随着非厄米耦合的增加,系统本征值出现虚数,此时系统能量不守恒。利用非厄米耦合系统中奇异点的产生及性质,为进一步探索高阶奇异点的复杂拓扑结构及性质提供新的体系。3、Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型是用来描述一维二聚物链状结构的一种模型。作为一种最简单的拓扑绝缘体模型,链上电子之间的耦合强度呈交错分布。SSH模型中的模式分布最主要的特性是存在两个拓扑不等价的相,即拓扑平庸相和拓扑非平庸相,这是由不同的耦合强度所决定的。拓扑非平庸相表现为在晶格链的两端会出现边界态,而拓扑平庸相没有这种特性。已有的研究表明,通过在SSH光子晶格的特定格点上引入增益与损耗,使其形成非厄米SSH晶格链,这一体系将会展现出光学拓扑性质。我们从理论上构建了一种具有非厄米耦合的一维SSH光子晶格,即在光子晶格链上特定格点之间的耦合中引入成对的共轭非厄米耦合项,研究分析系统本征态随非厄米耦合强度的演化特性。论文针对不同的非厄米耦合分布状况,研究了在开放边界条件下系统的能量本征谱,讨论了每种情况下不同非厄米耦合强度导致的SSH模式从拓扑平庸相向拓扑非平庸相的转变行为,即系统从不存在拓扑边界态变为存在拓扑边界态的转变。我们还考虑了 SSH晶格链上格点数目的奇偶性对体系拓扑性质的影响,我们发现,当在光子晶格链两端引入一对共轭非厄米耦合项时,只有在光子晶格链的格点数(即有限晶格所组成的晶格链中晶格的个数)为奇数时,系统的能量本征谱才会随着非厄米耦合强度的增加出现二次劈裂(即出现二次奇点),这不同于传统非厄米SSH晶格链中二次奇点的产生并不依赖于格点数的奇偶性的特征。4、我们理论提出了一种基于级联微腔系统的非互易光隔离和频率转换的新方法。为了简化,我们着重讨论了基于叁个光子晶体微腔的级联系统。首先通过Rabi振荡来实现两个完全相同谐振腔之间的能量转移。我们通过在不同位置对材料进行不同方式的动态调控,即时空调制来探究系统能量变化的过程。然后我们通过外加泵浦光对第二个微腔的折射率进行动态调控,即在时域上改变谐振腔折射率的数值,使得原来在其中的光学模式与第叁个谐振腔相耦合,而与第一个腔的本征模式发生失配,从而实现了非互易光隔离。动态调控中频率转换的大小取决于折射率变化的大小,而现有材料在外界光、热或者电作用下折射率只能进行非常有限的变化,因此该系统的级联谐振腔设计也展现出了突破折射率有限变化限制的频率转换效应。我们利用小波变换方法给出了各个谐振腔中光学模式的时域以及频域信息,描述了腔内的能量以及频率随时间变换的动力学过程,并采用信号与系统中系统函数的概念,通过傅里叶变化推导出级联系统的频域公式,进而给出了级联系统中相较于入射光的频率转换大小。我们的研究结果可拓展到更多个数微腔的级联系统中,并有可能为光通信和纳米光子器件中光子的非互易操控提供新的设计途径。(本文来源于《南京大学》期刊2019-08-01）
刘小虎,黄云,汪之国[2]（2013）在《纵向磁场对激光陀螺非互易效应的影响》一文中研究指出为了分析激光陀螺中纵向磁场导致的非互易效应,采用轻微非共面环形谐振腔的Jones矩阵,通过数值计算分析了顺逆时针本征模的椭圆度和方位角随磁场的变化关系,以及存在微小非共面角的情况下,频率分裂随磁场强度和腔失谐的变化。结果表明,在纵向磁场作用下,增益会影响顺逆时针本征模的椭圆度和方位角;增益越大磁敏感性越大,且腔失谐对磁敏感性也有一定的影响。这些发现对减小激光陀螺的磁敏感性有一定参考意义。(本文来源于《激光技术》期刊2013年01期）
刘仕景[3]（2008）在《基于磁光非互易效应的光波导器件研究》一文中研究指出随着光通信技术的迅速发展,不断完善的新一代光纤通信系统带动了产业需求的不断增长,小型化、功能化、组件化是光通信器件发展的一种趋势,而基于集成光路的磁光波导器件具有非互易的特点和低成本,小体积,小损耗,高机械稳定性等优势,对当今日益发展的光通信产业等光信息处理领域具有十分重要的应用价值。作为最基本的非互易器件——磁光隔离器是当前用途最广、研究最多的一类非互易器件。根据目前已报道的磁光波导隔离器,按其工作原理的不同主要可分为叁种:(1)模式转换型,这类器件必须使用非互易和互易模式转换器,外加磁场的控制复杂,且需要TE-TM模式精确的相位匹配,制作容差小;(2)非互易损耗型(NRL),这类器件需要与MQW材料结合,制作较复杂;(3)非互易相移(NPS)型,这类器件无须精确的相位匹配和复杂的外加磁场控制,且波导结构设计灵活,工艺制作简单,更具有实际应用价值。目前,基于NPS型磁光器件的研究侧重于传统器件的理论分析和TM模隔离器的实验,本论文的研究主要基于NPS型的磁光波导器件的分析设计和磁光波导的制作。本论文首先对基于磁光非互易效应的波导偏振特性进行了研究,提出了一种高效的偏振无关磁光波导结构及其应用。利用有限差分法分析可知:这种偏振无关磁光波导结构对TE模和TM模可同时获得较大NPS,约2.5×10~(-3)μm~(-1),可用于设计偏振无关光隔离器、光环形器等器件。其次,提出了一种结构简单而新颖的MZI型偏振无关磁光波导隔离器,这种波导隔离器巧妙地利用了推挽的非互易效应,对TE模和TM模可同时获得约2.0×10~(-3)μm~(-1)的NPS,且易于制作,实用性强。再次,还研究了磁光波导光栅的非互易滤波效应及其应用,利用BEAMPROP(Grating mode)软件等效模拟磁光光栅的频谱特性,得到正反向传播时,中心波长发生偏移0.8nm,此特性可应用于光隔离器、光合束器件以及光分插复用器。本论文还探索了采用溅射方法制作磁光波导的工艺,所采用的实验流程为:溅射—退火—光刻—腐蚀—抛光—通光实验。通过比较不同实验条件下的磁光薄膜表面状态,选择较适当的条件为:溅射气压为0.5pa,溅射功率为100w,腐蚀液为H_2O/HCl(35.5%)=1/1。研制的样品已观察到了明显的磁光平板波导现象。另外,本文还对采用键合制作磁光波导的实验方案进行了讨论。(本文来源于《浙江大学》期刊2008-06-10）
陈迎丽,谢良平,陈平,严吉中[4]（2008）在《光纤陀螺中光纤环非互易效应及其补偿技术》一文中研究指出阐述了影响光纤环性能的主要因素,理论给出温度梯度及应力造成的光纤陀螺非互易相移。详细讨论了减小温度与应力作用对光纤环影响的技术途径。引入光纤环质量评价方法。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2008年11期）
非互易效应论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
为了分析激光陀螺中纵向磁场导致的非互易效应,采用轻微非共面环形谐振腔的Jones矩阵,通过数值计算分析了顺逆时针本征模的椭圆度和方位角随磁场的变化关系,以及存在微小非共面角的情况下,频率分裂随磁场强度和腔失谐的变化。结果表明,在纵向磁场作用下,增益会影响顺逆时针本征模的椭圆度和方位角;增益越大磁敏感性越大,且腔失谐对磁敏感性也有一定的影响。这些发现对减小激光陀螺的磁敏感性有一定参考意义。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
非互易效应论文参考文献
[1].周兴平.光子晶格新颖光学特性及非互易效应研究[D].南京大学.2019
[2].刘小虎,黄云,汪之国.纵向磁场对激光陀螺非互易效应的影响[J].激光技术.2013
[3].刘仕景.基于磁光非互易效应的光波导器件研究[D].浙江大学.2008
[4].陈迎丽,谢良平,陈平,严吉中.光纤陀螺中光纤环非互易效应及其补偿技术[J].科学技术与工程.2008
论文知识图
