刘启能
人工晶体学报
利用光波在一维各向异性圆柱光子晶体中径向受限的条件,研究了光波在其中出现的模式量子效应,并利用特征矩阵法计算了TE波和TM波各模式的禁带随模式量子数、传播方向以及圆柱半径的变化规律.得出了一些一维各向异性圆柱光子晶体带隙的新结构.研究表明:此结构禁带的频率中心和透射角都随模式量子数的增加而增大.同一模式禁带的频率中心随圆柱半径的增加而减小.
关键词:
圆柱光子晶体
,
各向异性介质
,
量子效应
,
禁带
刘启能
人工晶体学报
引入四维波矢的概念,推导出弹性波斜入射固-固结构声子晶体的转移矩阵以及透射系数公式.利用这些公式计算了纵波和横波斜入射固-固结构声子晶体时纵波和横波的透射系数.结果表明:当纵波斜入射时,在透射波中纵波会出现禁带,并且也出现了纵波向横波的转型,随着入射角的增大转型越明显.当横波斜入射时也会出现类似于纵波斜入射时的现象.这些公式成功地解决了弹性波斜入射固-固结构声子晶体的传输问题和转型问题.
关键词:
声子晶体
,
转移矩阵
,
斜入射
,
转型
刘启能
人工晶体学报
推导出弹性波斜入射固-流结构声子晶体的转移矩阵和色散公式.利用色散公式研究了弹性波在固-流结构声子晶体中的能带特性.结果表明,介质厚度固定时,弹性波中会出现多级禁带,禁带的频率中心随入射角的增加而向高频方向移动,入射角增加到一定值后会分裂出新的禁带,分裂出的禁带频率宽度随级数的增加而增大.入射角固定时,禁带的频率宽度随介质厚度近似成反比变化,分裂出的禁带频率宽度随介质厚度的增加而减小.
关键词:
声子晶体
,
弹性波
,
色散
,
能带
刘启能
人工晶体学报
为了解释一维大周期数声子晶体全反射隧穿效应的产生机理,利用波的干涉理论推导出一维大周期数声子晶体的全反射隧穿峰的透射率公式和频率公式,成功解释了一维大周期数声子晶体的全反射隧穿现象的产生机理.利用干涉理论和共振理论对一维大周期数声子晶体全反射隧穿现象的特征进行了比较研究,两者的结论是一致的.
关键词:
声子晶体
,
大周期数
,
全反射隧穿
,
干涉
刘启能
,
刘沁
人工晶体学报
利用倏逝波的概念和多波束干涉理论解释了一维固-液结构有限周期声子晶体全反射隧穿效应产生的原因,并推导出全反射隧穿峰带的波长满足的解析公式.得出了一维固-液结构有限周期声子晶体全反射隧穿峰带的波长随周期数以及周期波程的变化规律,这些结论与转移矩阵法的结论吻合,弥补了一维有限周期声子晶体研究中数值计算方法的不足.
关键词:
声子晶体
,
全反射
,
隧穿效应
,
解析理论
刘启能
,
刘沁
材料导报
利用边界条件推导出SH波在多层介质系统中的转移矩阵,得出了SH波在一维固-固结构声子晶体中的色散函数.利用色散函数研究了SH波在一维固-固结构声子晶体中的全反射隧穿效应,得出SH波的全反射隧穿导带的特征:全反射隧穿导带的频率中心随入射角的增加而向高频方向移动,全反射隧穿导带的频率宽度随入射角的增加而减小；全反射隧穿导带的频率中心和频率宽度都随周期厚度的增加而减小.
关键词:
声子晶体
,
SH波
,
色散
,
全反射
刘启能
材料导报
为了研究杂质吸收对一维掺杂声子晶体缺陷模的影响,引入复波数,推导出一维掺杂声子晶体的转移矩阵,计算了一维掺杂声子晶体的透射系数和反射系数随衰减系数的变化特征.得出杂质的衰减系数对一维掺杂声子晶体透射波中和反射波中的缺陷模都有显著的影响.在透射波中,随着衰减系数的增加缺陷模峰高迅速降低,κ在0～0.002k范围内缺陷模比较明显.当衰减系数增加到0.005k时,缺陷模几乎消失.反射波中的缺陷模随着衰减系数的变化也有相同的特征.
关键词:
声子晶体
,
转移矩阵
,
缺陷模
,
衰减系数
刘启能
材料导报
为了研究弹性波在固-液结构声子晶体中的能带特性,推导出了弹性渡斜入射固-液结构声子晶体的转移矩阵.利用它计算了固-液结构声子晶体中弹性波的透射系数.结果表明,当介质的分层厚度固定时,在透射渡中出现了多级禁带,禁带的频率中心随入射角的增加而向高频方向移动.当入射角固定时,禁带的频率宽度随介质的分层厚度近似呈反比变化,禁带的频率中心也随介质的分层厚度近似呈反比变化.
关键词:
声子晶体
,
弹性波
,
转移矩阵
,
能带
龙涛
,
刘启能
人工晶体学报
利用波的相干叠加原理推导出一维固-液掺杂声子晶体中纵波缺陷模的透射率公式和频率公式,即建立了纵波缺陷模的相干叠加方法.将纵波缺陷模的相干叠加方法与转移矩阵法和共振理论进行了比较研究,结果表明相干叠加方法和转移矩阵法计算出的缺陷模频率随杂质厚度的变化特征是一致的,相干叠加方法和共振理论推导出的缺陷模频率公式是一致的.
关键词:
声子晶体
,
缺陷模
,
相干叠加
,
转移矩阵
,
共振理论
刘启能
材料导报
利用一维固-液结构平板掺杂声子晶体中弹性波横向受限的条件推导出弹性波在一维固-液结构平板掺杂声子晶体中各个模式满足的关系式,并利用关系式研究了各个模式弹性波的特性.利用转移矩阵计算出弹性波各个模式的缺陷模随模式量子数以及平板厚度的变化特征,得出了一些一维固-液结构平板掺杂声子晶体缺陷模的新特征.
关键词:
平板声子晶体
,
弹性波
,
受限
,
缺陷模
