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光子晶体荧光增强原理是利用光子晶体的光子禁带结构，增强荧光材料的发光强度和荧光寿命的一种技术。光子晶体是一种具有周期性结构的介质，具有光子禁带结构，其禁带宽度可以根据介质的折射率、周期、层数等参数调控。光子晶体内的光子在禁带内无法传播，只能在禁带边缘形成光子带隙模式，形成一种光子晶体材料特有的光学效应。荧光材料通常具有短暂的荧光寿命和低的荧光强度，而光子晶体的光子禁带结构可以增强荧光材料的荧光强度和荧光寿命。当荧光材料与光子晶体相结合时，荧光材料的发光能量可以被光子晶体的光子带隙模式所吸收，而这些被吸收的能量会在光子晶体中进行多次反射和散射，从而增强荧光材料的发光效果。此外，光子晶体的周期和结构参数可以通过改变材料的折射率、周期等参数来调整，从而控制荧光材料的发光波长和光谱特性，实现对荧光材料的精确控制。因此，光子晶体荧光增强技术具有很大的应用前景，可以用于生物分析、化学检测、光电器件等领域。
光子晶体荧光增强的原理是利用光子晶体的周期性结构与荧光材料相互作用，使得荧光材料受到更强的激发光，并在发射荧光时将辐射能量向光子晶体中定向耦合。这种耦合过程会使得荧光辐射能量在光子晶体中被局限和导向，从而实现更高的荧光增强效果。具体来说，光子晶体是一种具有周期性结构的介质材料，其中的周期性结构可以通过调整晶格常数与折射率来调节其对特定波长的光的反射和透射，形成光子带隙。当荧光材料被置于光子晶体的孔隙中时，荧光材料中的发光分子会受到光子晶体结构的限制，只有特定波长的激发光能够进入孔隙中，而其他波长的光则被反射。由于光子晶体的周期性结构与荧光材料的空间分布相互匹配，使得荧光材料受到更多的激发光，并且在发射荧光时将辐射能量向光子晶体中定向耦合。这种辐射耦合机制使得荧光材料的辐射能量被局限和导向，从而增强了荧光信号的强度和方向性。总之，光子晶体通过其周期性结构与荧光材料相互作用，可以大大提高荧光信号的强度和方向性，同时也可以在生物医学、化学传感、光学显示等多个领域中应用。
特文特大学科学家们发现了一个微型光子监狱，即纳米空间。它是一个被光学晶体包围的极小的腔体，是在两个垂直方向上蚀刻的孔隙结构。将光子限制在这个3-D腔内可能会产生微小而高效的激光和led，存储信息或超灵敏的光传感器，研究结果发表在美国物理学会期刊《物理评论B》上。捕捉光的技术是光子学基础，一个著名的腔由两个反射镜组成，反射镜之间的驻波由一定颜色光组成，这取决于反射镜之间的距离。这是激光的工作原理，但是从侧面漏出的光将再也不会被反射。博科园-科学科普：有没有可能把光子困在一个由镜子包围的三维“监狱牢房”里？德克萨斯大学研究人员现在证明了这一点。在这种情况下，镜子是由三维光子晶体构成，其中孔洞在两个垂直的方向上被深深地蚀刻在硅上。光子晶体以其特殊的光特性而闻名，孔的结构和周期性只允许特定波长的光在晶体内部传播。但是如何在这样的结构中形成一个腔来捕获光子呢？德克萨斯大学研究人员在他们的新论文中指出，通过故意改变两个毛孔的直径，这是可能的。在它们的交叉点，晶体内部形成不规则或缺陷。这个微小腔体被周期性的晶体结构所包围，迫使光子返回腔体。论文的第一作者Devashish博士说：根本没有退路，我们的计算表明，在这个微小的腔体中，光能比晶体外部增强了2400倍，这是一个非常大的增强，考虑到小的维度。通过改变局部的周期结构，晶体还显示出对可见光的相当大的吸收，其吸收能力是块状硅的10倍。这种在非常小的体积内的强吸收，是新型传感器的一大特性。UT's MESA+研究所复杂光子学系统组组长威廉•沃斯教授表示：由于孔隙密度高，这种晶体非常轻——也称之为‘多孔性’。在早期的出版物中，该小组展示了类似钻石的光子晶体可以反射非常广泛各种角度光的颜色：这些结果促进了现在提出的新发现。在未来几代光子集成电路(PICs)中，纳米器件有望在光信号处理、信息存储或量子光子器件中发挥重要作用。这项研究是由德州大学梅萨+研究所的复杂光子系统组和计算科学数学组共同完成。博科园-科学科普｜研究/来自: 特文特大学/Wiebe Van Der Veen 参考期刊文献:《物理评论B》 DOI: 博科园-传递宇宙科学之美
众所周知，很多的研究都是起源于对自然界不同领域存在类似现象的假设开始的。因为宇宙万物遵循着相同的规律，即使外表再怎样的千变万化，而内在的规则却是有着高度一致性。这正是宇宙的神奇之处，也是人类难解的秘密。光子晶体的产生亦是如此，它是科学家们在假设光子也可以具有类似于电子在普通晶体中传播的规律的基础上发展出来的。从晶体结构图中，我们可以看出晶体内部的原子是周期性有序排列的，正是这种周期势场的存在，使得运动的电子受到周期势场的布拉格散射，从而形成能带结构，带与带之间可能存在带隙。电子波的能量如果落在带隙中，就无法继续传播。其实，不论是电磁波，还是其它波如光波等，只要受到周期性调制，都有能带结构，也都有可能出现带隙。而能量落在带隙中的波同样不能传播。简言之，半导体中离子的周期性排列产生了能带结构，而能带又控制着载流子（半导体中的电子或者空穴）在半导体中的运动。相似的，在光子晶体中是由光的折射率指数的周期性变化产生了光带隙结构，从而由光带隙结构控制着光在光子晶体中的运动。 光子晶体的结构可以这样理解，正如半导体材料在晶格结点（各个原子所在位点）周期性的出现离子一样，光子晶体是在高折射率材料的某些位置周期性的出现低折射率（如人工造成的空气空穴）的材料。如下图所示的光子晶体材料从一维到三维的结构，可以明显看出周期性的存在，而且三维光子晶体的结构图与普通的硅晶体单从结构是很相似的。高低折射率的材料交替排列形成周期性结构就可以产生光子晶体带隙（BandGap，类似于半导体中的禁带）。而周期排列的低折射率位点的之间的距离大小相同，导致了一定距离大小的光子晶体只对一定频率的光波产生能带效应。也就是只有某种频率的光才会在某种周期距离一定的光子晶体中被完全禁止传播。如果只在一个方向上存在周期性结构，那么光子带隙只能出现在这个方向。如果在三个方向上都存在周期结构，那么可以出现全方位的光子带隙，特定频率的光进入光子晶体后将在各个方向都禁止传播。这对光子晶体来说是一个最重要的特性。而且实际上，这种三维光子晶体也是最先被制造出来的。因为光被禁止出现在光子晶体带隙中，所以我们可以预见到我们能够自由控制光的行为。例如，如果我们考虑引入一种光辐射层，该层产生的光和光子晶体中的光子带隙频率相同，那么由于光的频率和带隙一致则禁止光出现在该带隙中这个原则就可以避免光辐射的产生。这就使我们可以控制以前不可避免的自发辐射。而如果我们通过引入缺陷破坏光子晶体的周期结构特性，那么在光子带隙中将形成相应的缺陷能级。将仅仅有特定频率的光可在这个缺陷能级中出现。这就可以用来制造单模发光二极管和零域值激光发射器（详见光子晶体应用）。而如果产生了缺陷条纹--即沿着一定的路线引入缺陷，那么就可以形成一条光的通路，类似于电流在导线中传播一样，只有沿着光子导线（即缺陷条纹）传播的光子得以顺利传播，其它任何试图脱离导线的光子都将被完全禁止。理想状态下我们已经实现了一条无任何损耗的光通路。这种光通路甚至比光纤更有效。 近年来，光子晶体得到了越来越多的关注和推崇。科学家们从各个方面来寻求开发应用光子晶体的途径。然而，光子晶体得到广泛应用，还需要解决以下几个问题：1）制作可以对波长在可见光范围内的光产生BandGap的光子晶体还有很大的困难特备是三维光子晶体（具体内容请参看光子晶体制造方法介绍）。2）解决随意在任意位置引入需要的缺陷的问题--上文已经提到这种缺陷意义。3）制作高效率光子传导材料的技术问题。4）如何将现在的电流和电压加到光子晶体上的问题。晶体结构可在外加电场和磁场控制下进行转换从而成为可调节的光子晶体。该种可调节晶体结构的光子晶体可用来制作体积微小、广泛用於遥距通讯和卫星通讯的远红外激光器，亦有助研究激发态分子的化学反应，对化工生产、药物研制及生物科技都十分重要。固体物理与光子晶体的联系与区别固体物理中的许多其它概念也可以用在光子晶体中，不过需要指出的是光子晶体与常规的晶体虽然有相同的地方，也有本质的不同，如光子服从的是麦克斯韦（Maxwell）方程，电子服从的是薛定谔方程；光子波是矢量波，而电子波是标量波；电子是自旋为1/2的费米子，光子是自旋为1的玻色子；电子之间有很强的相互作用，而光子之间没有。复享科技光子晶体微区角分辨测量系统
论文提纲：硅基超连续谱的研究进展 1. 引言 超连续谱(Supercontinuum，SC)是指当一束高强度的短脉冲通过非线性材料时，经过一系列非线性效应与线性色散的共同作用，使得出射光中产生许多新的频率成分，从而使频谱得到极大展宽的一种现象。超连续谱光源在光子学集成回路中有着重要作用，特别是在波分复用系统中扮演着重要角色。使用展宽的激光光源，筛选出所需的波长信道，比使用独立的光源更节省能源，也更利于集成。另外，超连续谱光源在光源检测、生物医学、高精密光学频率测量等方面有着重要应用。产生超连续谱的介质需具有非常高的非线性系数以及可调的色散系数，可用于超连续谱产生的介质很多，例如，单模光纤，光子晶体光纤（Photonic CrystalFiber，PCF），硅波导，泥酸锂等。目前以光纤为介质产生超连续谱的技术已经较为成熟，实现了大范围的光谱展宽。通过大量的实验研究证实，在非线性效应强、色散可调的介质中，可在低功率、短距离上实现超连续谱的产生。例如Kumar 等人用75 cm 的SF6 保偏光纤已得到了展宽从350 nm 到2200 nm 的超连续[1]；B. A. Cumberland 使用50 W 的掺Yb 光纤激光器泵浦一段20 m 长的高非线性光子晶体光纤，最终得到输出功率为29 W 的超连续谱[2]。 然而光纤中非线性效应较弱，即使使用经过特殊设计的光子晶体光纤也要有几十厘米的长度才能得到有效展宽，不利于集成化设计。 近几年，具有低损耗、低功率、小体积等特性的硅波导受到人们的广泛重视。对硅波导中各种现象机理的研究也日趋成熟。拉曼放大、四波混频、自相位调制等非线性效应已成功运用于硅波导器件中。硅的三阶非线性效应比普通光纤高许多，例如，硅的Kerr 系数比普通单模光纤大100 倍，拉曼增益系数比普通单模光纤高三个数量级。并且，硅具有高折射率，能够将光很好地限制在一个很小的范围。通过对硅波导尺寸、几何结构的合理设计，可以实现对其色散系数的可控性。硅波导所具有特殊的色散和非线性特性，使其比普通光纤更易产生超连续谱。随着CMOS 技术的发展成熟，在硅波导中产生超连续谱将有利于超连续谱的应用向集成化、小型化发展。与光纤相比，硅波导具有无可替代的优势，可望在通信领域获得全新的应用，硅材料中实现超连续谱将为全光通讯翻开崭新的一页。 2．超连续谱的产生机制 超连续谱的产生是多种非线性效应与色散共同作用的结果。脉冲光在硅波导中传播，各种非线性效应，诸如，自相位调制（Self-Phase Modulation，SPM），交叉相位调制（Cross-PhaseModulation，XPM），参量过程，拉曼散射都会起作用。当高强度的短脉冲通过非线性介质时，入射光的瞬时高光强会引起自身的相位调制，即自相位调制。自相位调制会产生新的波长，这是出射光谱展宽的重要来源。随着光谱成分的增加，交叉相位调制，参量过程以及内拉曼散射作用逐渐增强，使得频谱进一步展宽。 然而，硅是一种半导体材料，具有一些特殊的非线性性质，如双光子吸收（Two-photoabsorption ，TPA）以及由双光子吸收产生的自由载流子（Free-carrier absorption，FCA）对入射光的影响，而这种影响可以分为相位调制和吸收两部分，因此硅中超连续谱的产生机制比普通光纤更为复杂。双光子吸收是指在强激光作用下,介质分子同时吸收两个光子通过一个虚中间态跃迁到高能态的过程。双光子吸收带来大量能量损失，降低光脉冲的峰值功率，从而限制了脉冲展宽。同时，双光子吸收过程中会产生大量的自由载流子，高浓度的自由载流子对光脉冲产生相位调制作用而使其蓝移，且调制作用与自由载流子浓度成正比。而脉冲后沿会积累大量的载流子，因此脉冲后沿的出射频谱展宽蓝移。于此同时，自由载流子对脉冲后沿产生吸收，使脉冲在时域上整体前移。另外，硅中拉曼散射与光纤中也有很大不同，硅基波导中的拉曼散射增益谱很窄只有105 GHz，并且响应时间约为10 ps，若使用飞秒脉冲入射，拉曼效应可以忽略。 激光脉冲在硅波导中传播，可以用广义非线性薛定谔方程描述如下式。 其中，右边第一项描述了硅波导中的色散效应，βm 表示m 阶色散系数，第二项描述了自由载流子产生的相移以及自由载流子吸收项，σn 表示自由载流子产生的相移大小，σα 表示自由载流子吸收大小，第三项描述了非线性Kerr 效应以及双光子吸收项，n2 为Kerr 效应系数，βT 为双光子吸收系数，ā 为波导有效截面积。 在超连续谱的产生过程中，哪种效应起决定作用主要取决于初始入射脉冲的参数和介质的线性色散特性。若用皮秒脉冲入射，色散效应较弱，光脉冲主要在非线性效应，特别是自相位调制作用下发生展宽，一般范围有限。若用飞秒脉冲入射，在波导的反常色散区，波导的色散效应和自相位调制效应会相互平衡,出现孤子传播态。光谱展宽初期以自相位调制为主，之后发生高阶孤子分裂，并伴随孤子辐射，随着光谱成分的增加四波混频效应逐渐增强。 在反常色散区，相位匹配条件很易满足，故能得到较宽的超连续谱。 3．自相位调制（SPM）诱导的频谱展宽 随着硅器件在通信系统的广泛应用，人们对硅波导中产生超连续谱作了大量工作，同时也取得了许多重大的成果。理论研究表明，对于一般的短脉冲，脉冲传播的色散长度远大于所用的波导长度，此时色散效应可以忽略，自相位调制效应起主要地位，从而导致出射频谱的展宽。 2004 年，Jalali 研究小组首次通过实验在硅波导中获得超连续谱，得到了2 倍展宽的出射光谱[3]。他们使用被动锁模光纤激光器产生脉宽为1 ps 的短脉冲，通过3 dB 带通滤波器对光谱整形后经由掺铒光纤放大器放大得到脉宽为4 ps，峰值功率为110 W（相当于光功率密度为 GW/cm2）的入射脉冲光。脊型硅波导的有效面积为5 μm2，总长度2 cm。实验结果所示。从图中可清楚地看到出射光谱的宽度大约是入射光谱宽度的2 倍。光谱展宽主要是由自相位调制效应造成的。在考虑双光子吸收效应的情况下，通过理论模拟，将入射峰值功率增加10 倍可以得到5 倍展宽的出射光谱。此实验证实了利用硅波导可以产生超连续谱，同时揭开了在较低泵光功率下产生超连续谱的新篇章。 之后，Jalali 研究小组又讨论了硅波导中自由载流子对超连续谱产生的影响[4]。众所周知，Kerr 效应、自由载流子效应均对频谱的相移有贡献。Kerr 效应使得脉冲前沿红移、后沿蓝移。而自由载流子效应使得脉冲整体蓝移。由此可知脉冲后沿得到很大的蓝移展宽。但是，脉冲后沿积累了更多的自由载流子，光脉冲衰减更为严重。他们通过理论模拟分析了自由载流子对出射光谱展宽的作用，如图2 所示,只考虑Kerr 效应带来的相移时，展宽因子大约为8，考虑自由载流子对相移的影响后，展宽因子迅速增大大约为28，最后考虑自由载流子吸收后，展宽因子下降到12。由此可知，自由载流子对频谱展宽（尤其使得频谱蓝移）有着重要作用，但其浓度的增加导致的吸收也会削弱光谱展宽。 2006 年， 等人研究了入射光波长以及峰值功率对光谱展宽的影响[5]。硅波导截面为470×226 nm、长4 mm。入射脉冲脉宽 ps、周期1 kHz、中心波长1550 nm。改变入射光功率可以看到，在功率较低时，波导工作在线性区域，出射光谱的形状和位置几乎没有变化，随着功率的增加，出射光谱的展宽随之增大。实验结果如图3 所示。实验中使用皮秒脉冲作为入射光，色散作用在脉冲传播过程中并不显著，脉冲展宽主要来自自相位调制的作用。从图中可以清楚地看到，脉冲展宽并不对称，这主要是因为在脉冲后沿比前沿积累更多的自由载流子，因此后沿的相移更大，导致脉冲展宽的不对称性。 4．孤子分裂与超连续谱的产生 从上面的实验结论可以看到，由于存在双光子吸收对脉冲功率的损耗，利用SPM 并不能得到较大的展宽。为了克服这一缺点，必须在TPA 带来大的损失前实现频谱展宽。此时，可以借鉴光纤中孤子分裂以及超连续谱产生的方法，利用高阶孤子在波导入射端的孤子分裂现象来得到频谱的展宽。 2007 年，Richard M. Osgood. Jr 等人观察到展宽350 nm 的超连续谱[6]。硅波导横截面积520×220 nm2，长 mm，入射脉冲脉宽100 fs，周期250 kHz。中心波长在1300 nm 到1600nm 之间变化，此波长范围正处于波导的反常色散区，能够得到更有效的超连续谱。实验结果如图4 所示，随着入射峰值功率的增加展宽也逐渐增加。在λ<1700 nm 时，双光子吸收对最大功率有限制作用，但仍能得到较大展宽。 此外他们还观察了超连续谱对波长的依赖性。从图5 中可以看到，中心波长越靠近零色散区（ZGVD),出射光谱展宽越大。这是由于在零色散区线性色散小，非线性作用在脉冲传播过程中占据主要地位。在短波方向有突起的平滑的峰，由于短波方向的光学损耗大，随着中心波长向短波方向移动，峰值越来越小，因此短波方向频谱展宽受到限制。三阶色散微扰导致的孤子分裂以及孤子辐射的影响，在长波方向突起的峰，随着中心波长向长波方向移动，峰值越来越大，这对超连续谱的产生有着决定性作用。 同年，Lianghong Yin 等人通过数值模拟利用入射飞秒脉冲作为高阶孤子得到展宽达400nm 的超连续谱[7]。模拟用直波导截面宽 μm，高 μm，长 cm，入射脉冲带宽50 fs、峰值功率25 W。此时，入射光脉宽远小于自由载流子寿命，而脉冲周期大于自由载流子寿命，故自由载流子吸收在超连续谱的产生过程中不起重要作用。同时从理论上得出双光子吸收只对输入的最大功率有衔制作用，而不影响超连续谱的产生。并且由于Si 的晶格结构，使得受激拉曼散射依赖于硅波导的结构以及入射光的偏振特性，故合理选择硅波导的结构以及入射光的偏振特性，可以忽略受激拉曼散射的.影响。模拟中使用N=3 的三阶孤子脉冲，在三阶色散的微扰下分裂成为低阶孤子并伴有色散波，此时出射脉冲得到较大展宽，结果如图6 所示。这是自硅波导超连续谱研究以来在硅波导中能产生的最宽的光谱。 5．硅基超连续谱的应用 随着波分复用技术的广泛应用，为了寻找更好的光源，掀起对超连续谱光源的研究热潮。 硅波导中产生超连续谱将使全光网络向小型化发展，前景诱人，将硅基波导中产生的超连续谱应用到实际，将为全光网络翻开崭新的一页。 波分复用技术是光通信系统的一大优势，要实现能够高速传递信号的片上光通讯系统，波分复用技术是必不可少的，而超连续谱这是一种有效的解决方案。2007 年，Jalali 研究小组成功实现超连续谱的硅基集成化并将展示了其在波分复用系统中的应用潜力[8]。实验中，他们将微盘共振器与硅波导共同集成在一个三维芯片上，使用未集成在芯片上的脉宽为3 ps的激光脉冲作为入射光，脉冲沿着硅波导传播，利用自相位调制效应得到展宽的光谱，然后以微盘共振器作为光滤波器将超连续谱中不同的光谱成分有硅波导中分别导出，从而实现多个波长信道。实验中硅波导与微盘共振器的集成和工作原理如图7 所示。该装置得到的最远信道离入射脉冲中心波长 nm，使硅基超连续谱应用于片上集成的波分复用技术成为可能。 另外，硅基超连续谱还可以在拉曼泵浦方面产生应用。硅波导中的高拉曼增益系数使拉曼散射成为在硅波导中实现激光振荡和放大的有效途径，然而，硅的拉曼增益带宽非常窄，限制了拉曼放大的带宽，从而制约了其在实际应用中的范围。随着硅波导中超连续谱的研究逐渐深入，利用超连续谱的产生机制，在硅波导中产生超连续谱的同时实现拉曼散射效应，由此来增大拉曼增益带宽成为一种可能的解决方法。2008 年，Jalali 研究小组成功实现这一构想，获得展宽的拉曼增益谱[9]。实验中使用中心波长1550 nm 的皮秒脉冲作为泵浦光源，激光脉冲在硅波导中受到Kerr 效应和自由载流子效应的共同作用而发生展宽，从而使拉曼增益谱获得扩展。实验在中心波长为1638 nm 处获得了宽度超过10 nm 的拉曼增益谱。为了观察入射脉宽对拉曼增益展宽的影响，实验中使用两个脉宽不同的入射脉冲，分别为3 ps、42 ps，得到的拉曼增益谱如图8 所示，对于3 ps 的入射脉冲，拉曼展宽频谱起伏不定，并且由于自由载流子的作用频谱明显蓝移。对于42 ps 的入射脉冲，拉曼展宽频谱同样蓝移，但频谱变化相对平滑。另外，在入射功率较大时，能过得到较大的拉曼展宽。实验证明，通过改变脉冲的性质，例如，脉冲功率、脉宽、脉冲 啁 啾，可以实现对增益范围和形状的调节，从而应用于实现集成化的光信号传输以及可调硅基激光器的研制。 6．结论 硅在电子器件的发展过程中起着举足轻重的作用，目前大部分的器件使用硅作为芯片材料，在硅波导中产生超连续谱将有利于硅基光子器件的实现，并向集成化、小型化发展。目前，实验中能得到的硅基超连续谱宽度仅为400 nm，在实际应用的波分复用系统中，还存在各种各样的损耗，使得展宽大大减小，因此还需进一步的研究，合理设计硅波导的色散特性，减小有效面积增大非线性强度，从而进一步增大展宽，使得硅基超连续谱更加实用化。 ;
确认 这个工作是由这个MRSEC程序 基金会在DMR-9400334奖。我们也 我们承认有价值的贡献 合作者皮特纽。 参考 1。Joannopoulos。如果Meade和.·韦恩,光子晶体, 普林斯顿大学。出版社,1995年。 2 - Yablonovitch”自发辐射的作用。固态 物理学和电子产品,“物理》杂志,第58,没有。注意力, 1987年。 3。s .约翰,”有强烈的光子在一定的混乱 “物理》,介电超论文集”,1987年,第58例。 2486 - 2489。 4。米医生:《如果准确的理论分析光子 关于带隙基准材料、>。破产法第48岁,11号。,1993年,页。 8434 - 8437。 5 。约翰逊及Joannopoulos”,Block-Iterative频率- 域的方法,在Planewave麦克斯韦方程组的基础上, 光学表达、研究所硕士论文,2001年,第173 - 173。 6。余素兰.铮。蚂蚁。道具,硕士论文,国立台湾,302、1966年。 7。答:Mekis等,“高传染锋利的弯曲 水晶波导,“物理》杂志,第77,1996年。 3787 - 3790页。。 8。林、科学研究所张新华,没有。274。282,1998年。 9。后,风扇,维Joannopoulos[j],“孔洞 光子晶体的对称性,Tunability:方式,耦合效率," 消毒剂。破产法第B,1996年,页。54。7837 - 7842。 10。s风机等,“通道降穿过本地化 美国破产法,“物理杂志,第80,1998年,页111。 11分。s风机等,“通道滴滤光,“光子晶体中的 表达,第4号,2002年,页4 - 11。 12。s风机等,“理论分析的通道降隧道 物理过程,”。破产法第59岁,1999年12月,页。15892。15882 -。 13。米医生:《如果光子带隙的应用 材料:Low-Loss弯曲和高q值蛀牙,“应用 物理卷,第1期,页,1994年。75岁。4753 - 4755。 14。. Gourley等,“光学性质的二维光子 作为蜂巢里格编造纳米复合 半导体,“应用物理学(一),第64页,1994年。。 第687号。 15。克劳斯·t·德·拉·伯纳德,s波段,“二维光子- 能带结构在近红外波段操作,” 自然卷,第1期,1996年,页。383。699。
迄今为止，已有多种基于光子晶体的全新光子学器件被相继提出，包括无阈值的激光器，无损耗的反射镜和弯曲光路，高品质因子的光学微腔，低驱动能量的非线性开关和放大器，波长分辨率极高而体积极小的超棱镜，具有色散补偿作用的光子晶体光纤，以及提高效率的发光二极管等。光子晶体的出现使信息处理技术的全光子化和光子技术的微型化与集成化成为可能，它可能在未来导致信息技术的一次革命，其影响可能与当年半导体技术相提并论。光子晶体近期在国际上的应用进一步深化，具体表现在：1. 与纳米技术相结合，用于制造微米级的激光，硅基激光；2. 与量子点结合，使得原子和光子的相互作用影响材料的性质，从而达到减小光速、减小吸收等作用3. 光子晶体光纤应用随着社会的发展，显赫一时的半导体器件已经不能满足信息技术发展的需要，必须寻找信息传输速率更高，效率更高的新材料。普遍认为，光子技术将续写电子技术的辉煌，光子晶体将成为未来所依赖的新材料。4. 狄拉克锥在光子晶体中的实现 光子晶体的理论研究始于上世纪80年代末期。虽然1987年Yablonovitch和John就提出了光子晶体的概念，但直到1989 年，Yablonovitch和Gmitter首次在实验上证实三维光子能带结构的存在，物理界才开始大举投入这方面的理论研究。由于光子晶体有类似电子晶体的结构，人们通常采用分析电子晶体的方法结构电磁理论来分析光子晶体的特性，并取得了和试验一致的结果。主要的方法有：平面波展开法（planewaveexpansionmethod简称：PWM）、传输矩阵法（transfermatrixmethod简称：TMN）、有限差分时域法（finitedifferencetimedomain简称：FDTD）和散射矩阵法（scatteringmatrixmethod简称：SMM）等。平面波展开法是比较常用的一种方法，它的基本思想是：将电磁场以平面波的形式展开，可以将麦克斯韦方程组化成一个本征方程，求解该方程的本征值便得到传播光子的本征频率。这种方法的不足之处是当光子晶体结构复杂或处理有缺陷的体系时，可能因为计算能力的限制而不能计算或者难以准确计算。而且如果介电常数不是常数而是随频率变化，就没有一个确定的本征方程形式，这种情况下根本无法求解。传输矩阵法是将磁场在实空间的格点位置展开，将麦克斯韦方程组化成传输矩阵形式，同样变成本征值求解问题。传输矩阵表示一层（面）格点的场强与紧邻的另一层（面）格点场强的关系，它假设在构成的空间中在同一个格点层（面）上有相同的态和相同的频率，这样可以利用麦克斯韦方程组将场从一个位置外推到整个晶体空间。这种方法对介电常数随频率变化我金属系统特别有效，而且由于传输矩阵小，矩阵元少，运算量小，同时在计算传输光谱时也是十分方便的。但是用该方法求解电磁场的分布较为麻烦，效率不是很高，因此对于光子晶体物理特性的理解没有太大的帮助。有限差分时域法是电磁场数值计算的经典方法之一。在这里将一个单位原跑划分成许多网状小格，列出网上每个结点的有限差分议程，利用布里渊区边界的周斯条件，同样将麦克斯韦方程组化成矩阵形式的特征方程，这个矩阵是准对角化的，其中只有少量的一些非零矩阵元，计算最小。但是由于有限差分时域法没有考虑晶格的具体形状，在遇到特殊形状晶格的光子晶体时，很难精确求解。散射矩阵法假定光子晶体由各向同性的介质组成，其中充满了各种开头和尺寸的没有重叠的光学散射中心。通过对所有的散射中心的散射场应用傅立叶－贝塞尔展开来求解亥姆霍兹方程，从而计算出在光子晶体中传输的场分布。应用这种方法对于求解场分布和传输光谱都是可行的，但是由于这种方法需要较长的运算时间，在有些情形下实际上是不可行的。实际理论分析中，还有很多其他的方法，如：有限元法、N阶法等。这些方法各有优缺点，在应用时要根据实际场合合理地选用。在光子晶体的研究中这些分析方法是十分重要的，由于光子晶体的制备非常困难，通常是先应用这些方法分析得出光子晶体的一些特性，再由试验来验证这些结论。 预言总是很难实现。但是，光子晶体电路和装置的未来看起来却是确信无疑的。五年之内，许多光子晶体的基本应用将会在市场上出现。在这些应用中，将会有高效光子晶体激光发射器和高亮度的发光二极管。而当每个家庭都连接到一个光纤网络的时候，与如今视顶盒类似的解码信号设备将使用光子晶体电路和装置而不是笨重的光纤和硅回路。在五到十年的范围内，我们应该制造出第一个光子晶体二极管和晶体管；在十到十五年里，我们能制造出第一个光子晶体逻辑电路并使之占有主要地位；在接下来的二十五年内，由光子晶体驱动的光子计算机应该可以制造出来。令人惊奇的是，合成蛋白石甚至可以在珠宝和艺术品市场上找到生存环境；并且光子晶体薄膜能贴在信用卡上作为防伪标志。如果我们的预言只是完全不可能实现的对未来的歪曲，我们希望大部分人会忘记我们曾经这样说过。然而，光子晶体的未来看起来还是充满光明的。
液晶显示器（LCD）的工作原理：在两块透明电极基板间夹持液晶状态，当液晶厚度小于数百微米时，界面附近的液晶分子发生取向并保持有序性，当电极基板上施加受控的电场方向后就产生一系列电光效应，液晶分子的规则取向随即相应改变。液晶分子的规则取向形态有平行取向、垂直取向、倾斜取向三种，液晶分子的取向改变，即发生了折射率的异向性，从而产生光散射效应、旋光效应，双折射效应等光学反应。这就是LCD图像电子显示器最基本的成像原理。液晶显示器（LED）的工作原理：LED显示屏通常由主控制器、扫描板、显示控制单元和LED显示屏体组成，主控制器从计算机显示卡获取一屏各像素的各色亮度数据，然后分配给若干块扫描板，每块扫描板负责控制LED显示屏上的若干行（列），而每一行（列）上的LED显示信号则用串行方式通过本行的各个显示控制单元级联传输，每个显示控制单元直接面向LED显示屏体。主控制器所作的工作，是把计算机显示是配卡的信号转换成LED显示屏所需要的数据和控制信号格式。显示控制单运的作用，和图像显示屏的情况类似，一般由带有灰度级控制功能的移位寄存器锁存器构成。只是视频LED显示屏的规模往往更大，所以应该使用集成规模更大的集成电路。扫描扳所起的作用正所谓承上启下，一方面它接受主控制器的视频信号，另一方面把属于本级数据传送给自己的各个显示控制单元，同时还要把不属于本级的数据向下一个级联的扫描扳传输。视频信号和LED显示数据，在空间、时间、顺序等各方面的差别，都需要有扫描板来协调。
液晶显示屏的工作原理是依靠在两块能进行导电的玻璃中间放入液晶屏，从而两个电极之间发生电场反应，液晶分子进行扭曲产生电磁效应现象，从而对光源投射和遮蔽的作用进行管制，在通过电源的控制按钮导致明暗现象产生，使得显示屏能够展现出影像的效果，倘若我们在安装上彩色滤光片的话，影像就会显示为彩色的。当我们想两块玻璃基本上安装上配向膜，那么液晶就会配向根据沟槽的方向，因为玻璃基板的配向膜的沟槽过于的偏高为90度，因此液晶分子就会形成扭转的形式，倘若不在玻璃基板上安装上电场的时候，液晶分子就会发生配列的转变，光线则将由于液晶分子的缝隙保持其原来的方向，被处在下方的偏光板遮挡，光线就会被吸收从而不可能透出，液晶的面板就会变成黑色，液晶 显示器 是根据电压有没有，从而使得面板实现显示的效果。
液晶显示器的工作原理是：在电场的作用下，利用液晶分子的排列方向发生变化，使外光源透光率改变（调制），完成电一光变换，再利用R、G、B三基色信号的不同激励，通过红、绿、蓝三基色滤光膜，完成时域和空间域的彩色重显。
液晶显示器的具有的特点是机身薄，节省空间，与比较笨重的CRT显示器相比，液晶显示器只要前者三分之一的空间；省电，不产生高温，它属于低耗电产品，相比CRT显示器可以做到完全不发烫；无辐射，有利于身体健康，液晶显示器完全无辐射；画面柔和不伤眼。
扩展资料：
液晶显示器的安全清洁
如果显示器屏幕面板上有灰尘，要在专业维修人员的建议下进行操作，个人不要随便找块抹布、或者比较粗糙的东西去擦，因为由于个人操作的不当很容易损坏液晶屏，正确的擦拭方法应该选取比较清洁柔软的布去擦拭，这样就不会对显示器屏幕面板造成伤害。
在擦拭过程中，不要把水或清洁剂直接喷到屏幕上，可以在软布上蘸上少许专用清洁剂，轻轻地擦拭屏幕，这就避免了清洁剂流到屏幕里造成短路。擦拭显示器屏幕面板时注意用力要轻，更不要用硬物去碰刮面板等，一定不要让任何液体进入显示器边界的缝隙里。
参考资料来源：百度百科-液晶显示器
液晶(LCD-LiquidCrystalDisplay缩写)显示器的工作原理是：1.在电场的作用下，利用液晶分子的排列方向发生变化，使外光源透光率改变（调制），完成电一光变换，再利用R、G、B三基色信号的不同激励。 2.通过红、绿、蓝三基色滤光膜，完成时域和空间域的彩色重显。与CRT型彩色显像管不同，它采用数字寻址、数字信号激励方式重显图像。
你说的是人工晶体学报吧，如果是人工晶体学报的话，它的信息如下：刊名： 人工晶体学报 Journal of Synthetic Crystals主办： 中材人工晶体研究院周期： 双月出版地：北京市语种： 中文;开本： 16开ISSN： 1000-985X现用刊名：人工晶体学报曾用刊名：人工晶体创刊时间：1972该刊被以下数据库收录：CA 化学文摘(美)(2011)SA 科学文摘(英)(2011)CBST 科学技术文献速报(日)(2009)EI 工程索引(美)(2011)中国科学引文数据库(CSCD—2008)中文核心期刊(2008)中文核心期刊(2004)中文核心期刊(2000)中文核心期刊(1996)影响因子：不是SCI是EI。
以下化学类期刊可供你参考：1.分析化学 2.高等学校化学学报 3.化学学报 4.物理化学学报 5.催化学报 6.无机化学学报 7.有机化学 8.色谱 9.分析测试学报 10.分析试验室 11.分子催化 12.分子科学学报 13.理化检验.化学分册 14.分子科学学报 15.化学进展 16.化学通报 17.中国科学.化学 18.功能高分子学报 19.化学研究与应用 20.化学试剂 21.影像科学与光化学 22.人工晶体学报 23.质谱学报 24.合成化学 25.计算机与应用化学
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第二部分测试题作业说明：无允许提交次数：1/1总分：10单选·在提供和著录引文时，应该迁循以下哪些原则?①Ⅰ原则上使用原始文献，避免采用转引的方式；②引用以必要、适当为限；③引用不得改变或歪曲被引内容的原貌原义；④引用原则上使用最优或杲新版本：(5)引用标注应该完整、准确地显示被引作品的相关信息：(⑥引用网络资源应该慎重，引用信息包括相关的时间信息。⑦直接引用别人的文章必须使用引号(1/1分)正确答案:④(2X3)*S﹡0答案解析:Explanatio n单选·将作者的权威性与作品的权威性混同的表现有?(1/1分)一味引用权威作者的作品，不管其作品是否权威不加引号，直接引用他人的原文引用他人的观点，原则上需要全文改写加引注断童取义，曲解权威人物的言论正确答案：一味引用权威作者的作品，不管其作品是否权威答案解析：单选以下说法正确的是?(1/1分)如何评价论文是否优良，除了无法量化的同行评议以外，一项值得争议但是相对合理的指标就是引用率PUBLISH OR PERISH,科研至上是绝对正确的价值导向引注的目的是炫耀自己的文采，展示自己寒窗苦读的阅读功底引注时，对学术大家的尊重更甚于追根溯源，引用原始文献的重要性正确答案：如何评价论文是否优良，除了无法量化的同行评议以外，一项值得争议但是相对合理的指标就是引用率答案解析：
其原理如下：1、查重系统一般是通过检索关键词和关键语句来实现检索的。对比数据库为：中国学术期刊数据库、中国学位论文全文数据库、中国专利全文数据库、中国重要会议论文全文数据库、英文论文全文数据库、港澳台学术文献库、法律法规数据库、PaperRight云论文库等。2、论文提交检测后，系统会自动检测该论文的章节信息，如果有自动生成的目录信息，那么系统会将论文按章节分段检测，否则会自动分段检测。3、查重系统的灵敏度设置有一个阀值，该阀值为百分之五，一段落计，低于百分之五的抄袭或引用无法检测出来。知网毕业论文查重的原理：查重原理以知网作为依据，其它查重方式相差无几（论文中字体灰色部分不参与查重，重复处有红色标记）：关于目录：毕业论文上传后，系统会按照论文的目录合理划分章节信息，此时目录不参与查重，然后按章节信息检测各部分的复制比；如果没有目录信息，系统就会按照1万字左右进行检测，目录有可能也会被查重，如有重复会标红；查重阈值：知网对查重系统设置一灵敏度为5%，假如一个段落有1000个字，那么引用单篇文献50个字以内，是不会被检测出来的；标红的条件：满足上一条（超过5%比例），同时一个段落13个字相似或抄袭，会被标记为红色；参考文献：在论文查考文献格式正确的前提下，知网查重系统不对参考文献查重，否则会被用来查重；论文格式：知网查重系统可以识别PDF格式和WORD格式，由于pdf格式相比word的格式，多了一个文本转换，因此可能导致目录、参考文献的格式变成系统不识别的正确格式，从而使查重比例升高（特别注意英文部分格式会更高）；关于引用：引用尽量整段引用，否则知网查重系统不会知道你具体引用的那篇文献；
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