导读:本文包含了光子隧穿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,全反射,晶体,矩阵,效应,偏振光,孤子。
光子隧穿论文文献综述
肖港燕[1]（2018）在《光子晶体光纤中自陡效应对孤子谱隧穿效应的影响研究》一文中研究指出光子晶体光纤(photonic crystal fiber,PCF)克服了传统光学光纤的限制,为许多新的科学研究提供了新的机遇,尤其是其色散可控性和高非线性为非线性光学研究带来了新的可能。通过调整PCF的几何结构,可以获得具有多个零色散波长的光纤,中心波长附近的基阶孤子在受激拉曼感应频移的作用下,孤子的能量穿过正常色散区进入另一个反常色散区形成新的孤子,产生孤子谱隧穿效应。根据广义的非线性薛定谔方程(GNLSE),本文主要采用数值模拟方法研究了在具有叁个零色散波长PCF中自陡效应对色散波的产生与孤子谱隧穿效应生成的影响,取得主要成果如下:第一:根据麦克斯韦方程组,推导了在PCF中光脉冲传输时所需要遵循的GNLSE,并用分步傅里叶算法求解了GNLSE,且分析了该算法的计算精度。接着采用模拟交叉相关频率的分辨光学开关技术(X-FROG),用来研究了超短脉冲的时频特性,通过它分析了色散波与孤子传输特性及其相互作用的过程,并观察分析了孤子谱隧穿效应的演化过程。第二:分析了叁个零色散波长PCF中的高阶色散以及主要非线性效应间相互作用。主要研究了自陡效应对孤子谱隧穿效应的影响,数值模拟结果表明,通过改变初始脉冲的自陡系数,会使频谱能量重新分布,随着自陡的增加,基阶孤子的能量更多的往长波长位置转移使得位于第二个反常色散区的新孤子聚集更多的能量,从而形成更加明显的孤子谱隧穿效应。孤子谱隧穿效应在光孤子动力学有很大的研究价值,通过它可以产生更宽谱宽的超连续谱,调谐超连续谱获得更高峰值的光谱成份,在超短脉冲压缩、光传感技术、多通道光源通信等领域有着潜在的应用价值。(本文来源于《湖南大学》期刊2018-05-10）
彭坦[2]（2018）在《光子辅助Dirac电子Fano共振隧穿性质的研究》一文中研究指出Fano共振(FR),一种源自离散态和连续态的干涉效应产生的共振散射现象,与常见的对称共振线型不同,Fano线型表现出反常的不对称的线型。作为一种基本的物理现象,FR在许多物理领域中已被观测到。众所周知,在费米能级附近,石墨烯的电子能带结构是线性的、无能隙的,低能电子的动力学特征可以由二维Dirac方程描述。在本文中,通过使用解析和数值的方法,我们主要研究了在含有时间周期势的石墨烯体系中,光子辅助Dirac电子的Fano型共振隧穿。论文主要由以下四部分内容组成:在第一章中,我们首先介绍了二维石墨烯材料性质及电子能带特性,回顾了光子辅助电子输运,主要包括传统半导体异质结量子阱和石墨烯量子阱中的光子辅助电子隧穿的研究进展。接着介绍了 Fano共振效应的概念以及在研究电子输运过程中需要运用到的理论工具,如Floquet定理、散射矩阵(S矩阵)、传输矩阵。在第二章中,我们研究了无质量的Dirac电子通过周期双势阱的Fano型共振隧穿。之前的理论研究发现,在石墨烯静电势上加上周期振荡场,Dirac电子隧穿会有Fano型共振产生。我们的工作是将单阱势结构推广到双阱势结构,通过使用Floquet散射理论及散射矩阵方法,研究了 Dirac电子在石墨烯含时双阱势中的光辅共振隧穿。研究结果表明,与单阱势的情况不同,在双阱势结构中,由于电子在两个量子阱之间的薄势垒隧穿时会导致束缚态能级劈裂,Fano型共振谱会劈裂为两个不同的对称峰。同时,两个振荡场的相对相位会影响Fano型共振峰的形状。数值结果表明,Fano峰的线型可以通过振荡场的频率,振幅及静势阱的结构来调控。在第叁章中,我们讨论了在磁场和含时周期势共同作用下有质量Dirac电子的Fano型共振隧穿。已有实验证实,在基底上外延生长的石墨烯可以打开能隙,诱导的能隙是由于石墨烯中A、B格子的等价性遭到破坏,并导致Dirac点处导带底与价带顶的简并性破除。由于能隙的打开,载流子的动力学特征则由有质量的Dirac方程描述。我们在Floquet散射理论基础上,使用散射矩阵方法计算了有质量Dirac电子在磁场调制下隧穿含时周期单势阱的电导。研究结果表明,当外加周期振荡场为低频振荡场时,磁场将会改变势阱束缚态能级结构,诱导多个Fano型共振峰的产生;而在高频振荡场作用下,有无磁场都会出现多个Fano型共振峰,但是磁场的引入使Fano型共振峰产生的机制发生变化。同时,磁场对新产生的Fano型共振峰具有压制作用。此外,我们还发现振荡场的强度会影响入射Dirac电子与势阱束缚态的干涉强度,从而导致Fano峰线型改变。在最后,我们对工作做了一个总结。(本文来源于《湖北大学》期刊2018-04-01）
张力[3]（2016）在《隧穿电子诱导的单分子单光子发射研究》一文中研究指出单光子光源一直是量子信息技术相关领域研究的核心问题之一。现有的研究已经在多种单量子体系(量子点、原子、离子、分子、色心等等)实现了单光子发射。在这些体系中,分子单光子源具有出丰富的频率选择和稳定、全同的光谱特征,表现出成为实用化单光子源的潜质。在已经实现的单光子发射体系中,受到光的衍射极限和电激励器件尺寸的限制,往往需要借助分散手段构建低密度光源避免同时激发多个发光体而产生多光子事件。另一方面,电泵纳米光源和单光子源对于纳米光电集成十分重要,但嵌在两个金属纳米电极之间的单个孤立的分子是否能发光、其发光特性是否为单光子发射却一直没有被证实,更不用说在纳米尺度上表征和调控单光子光源。在本论文的工作中,我们利用扫描隧道显微镜的高度局域的隧穿电子激发及其亚纳米分辨能力,可以选择性地激发样品表面孤立的单个分子,并借助隧道结内纳米尺度的等离激元局域场增强效应,实现了单分子电致荧光。我们进一步对单分子电致荧光的出射光子强度的二阶相关性进行检测,证实了单分子电致发光过程表现出光子反聚束效应,是一种单光子发射现象。此外,这种单分子单光子辐射特性还可以通过改变纳腔尺寸结构和在纳米尺度操纵分子光源的构造进行调控和优化。本论文由下面四章构成,各个章节的主要内容如下:第一章主要介绍全文相关的背景。我们首先从表面等离激元的概念引入,强调了纳腔等离激元的增强效应;然后简单介绍了扫描隧道显微镜(STM)和扫描隧道显微镜诱导发光技术(STML),并对实现扫描隧道显微镜诱导分子发光所需要的两个必要条件——纳腔等离激元共振增强和脱耦合层隔绝荧光淬灭——进行了阐述;随后我们介绍了单光子源的物理背景、技术测量手段和获得方式;最后,综合以上内容论证了利用STML技术实现单分子单光子发射的创新性和可行性,并介绍了实验中实际所使用的STM和光学检测手段。在第二章中,我们首先研究了氧化铜作为脱耦合层实现单分子电致荧光的可能性,实验中选取的荧光分子是并五苯和H2TBPP。我们发现,单个并五苯分子在氧化铜表面的吸附表现出很高的选择性,但分子本征荧光仍然被淬灭,不过分子对衬底的等离激元发光具有偏压依赖的强度调制关系:正偏压下分子对等离激元发光有增强作用,而负偏压下则是抑制作用。这种偏压依赖的关系可以用表面和分子在正负偏压区间不同的电子态强度分布来解释。氧化铜表面随后蒸镀的部分H2TBPP分子团簇能够表现出分子发光的特征,说明氧化铜作为脱耦合层具有一定程度的绝缘效果,能够实现稍高位置的分子荧光。在第叁章中,我们选用介电常数更高、绝缘效果更好的NaCl薄膜作为脱耦合层,选择ZnTPP分子作为荧光分子研究了单分子电致发光。利用原位分子热蒸发的技术,我们可以可控地使得ZnTPP分子在NaCl薄膜表面以单个形式存在,高分辨的STM图像证明了这种样品结构。随后,我们成功地在ZnTPP分子上实现了单分子的电致荧光,值得注意的是,ZnTPP的分子荧光仅在负偏压下出现。我们对ZnTPP分子的荧光进行了辐射特性的测量,结果表明出射光子被纳腔垂直方向极化而形成沿探针方向的线偏振。由于该体系下ZnTPP分子的荧光强度仍然不够强,因此我们未能得到信噪比足够的二阶相关函数测量数据。本章的实验工作成功实现了单分子电致荧光,并证明了 NaCl薄膜作为脱耦合层的优越性质,为后续单分子单光子发射实验奠定了基础。在第四章中,我们对第叁章的实验体系进行改进,一方面构造更多层的NaCl薄膜实现更好的脱耦合效果,另一方面将荧光分子换成在NaCl体系下发光强度更强的酞菁类分子(H2Pc、ZnPc),从而实现了电致单分子单光子发射。在这个体系中我们发现,四层NaCl上酞菁分子的STM电致荧光表现出强度足够高的单分子电致发光。我们对发射光子的二阶相关函数进行了检测,实验结果表明,四层NaCl上的单个H2Pc或ZnPc分子的光子发射均表现出明显的光子反聚束效应,具有显着的单光子发射特性,而且最好的单光子发射纯净度可以达到g2(0)=0.09。g2(0)的值没有理想地降到零可能是因为HBT测量系统时间分辨率不够和极少量等离激元辐射光子的影响。表面上同种分子在光谱和二阶相关函数上表现出几乎全同的特性。后续研究表明,纳腔的结构尺寸会显着影响单光子辐射的参数,这是由于分子与电极的距离越近则有更大的概率激发等离激元光子,从而影响单光子纯净度。利用STM的操纵能力,我们构建了分子二聚体形式的耦合体系,证明其发射光子统计同样表现出光子反聚束效应,获得了强度更高、线宽更窄的单光子发射。这一方面为调控单光子源提供了新的方法,而且也从实验上证实了偶极相干耦合的分子聚合体构成了一种多分子纠缠的整体系统。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2016-05-04）
姚映波[4]（2015）在《超导材料光子晶体量子阱隧穿模的温度特性》一文中研究指出设计含超导一维光子晶体量子阱(CD)m(AB)n(CD)m,利用超导材料的温控折射率的动态可调性,并考虑虑材料的热光效应和热膨胀效应,采用传输矩阵法计算了透射谱,分析了温度对隧穿模的调控特性。结果表明,随着温度的升高,隧穿模发生红移,并且品质因数降低。这些特性对多通道光滤波器的设计具有一定的指导意义。(本文来源于《电脑知识与技术》期刊2015年06期）
刘启能,刘沁[5]（2014）在《材料色散对光子晶体全反射隧穿光场分布的影响》一文中研究指出为了研究材料色散对光子晶体全反射隧穿光场分布的影响,利用特征矩阵,推导出1维光子晶体中的光场分布公式。又利用光场分布公式和材料色散公式,研究了材料色散对1维掺杂光子晶体全反射隧穿光场分布的影响。结果表明,材料色散对1维光子晶体全反射隧穿的光场分布会产生明显的影响,材料色散会使全反射隧穿光场的峰值发生明显变化,并会使光场分布的周期性发生明显改变。此研究结果加深了对1维光子晶体全反射隧穿现象的认识。(本文来源于《激光技术》期刊2014年06期）
范希智[6]（2014）在《由氟化镁和硫化锌构成的用于可见光区的一维隧穿光子晶体的讨论》一文中研究指出为了考察一维光子晶体(ODPCs)受抑全反射的特殊作用,本文设计出置于玻璃中的多周期的一维光子晶体。对于用氟化镁(MgF2)和硫化锌(ZnS)为基本材料制作的5周期的ODPCs,利用传输矩阵法对其可见光波透射率谱进行数值计算。结果发现,这种ODPCs对于可见光存在光子隧穿效应。这种效应使ODPCs对TE可见光波来说是干涉截止滤光片,而对于TM可见光波是透射的。减少基本周期内MgF2层的厚度,发现ODPCs对TE可见光波来说依然有光子禁带效应。对ODPCs的一个基本周期层改变为中心对称层,利用相同的方法进行可见光波透射率谱的数值计算发现,S1和S3结构的ODPCs的禁带内出现多个透射峰;而S2结构的ODPCs其作用不变。(本文来源于《激光杂志》期刊2014年08期）
刘启能[7]（2014）在《光子晶体全反射隧穿效应中偏振光的场分布》一文中研究指出利用特征矩阵的方法,推导出TM波和TE波在一维光子晶体中电场的分布公式,利用这些公式研究了一维光子晶体全反射隧穿现象中TE波和TM波的光场在光子晶体内部的分布特征。在出现全反射隧穿峰处,TE波和TM波的光场不会随传播深度的增加而衰减。在没有出现全反射隧穿峰处,TE波和TM波的光场会随深度的增加而迅速衰减为0。这些研究结果从一维光子晶体内部展现了TE波和TM波的光场分布特征,深化了对一维光子晶体全反射隧穿现象形成规律的认识。(本文来源于《激光与红外》期刊2014年06期）
刘沁,刘启能[8]（2014）在《一维光子晶体全反射隧穿效应中光的场分布》一文中研究指出为研究一维光子晶体全反射隧穿效应中光场的分布特征,推导出TE波在一维光子晶体中光场的分布公式,利用这个公式研究了一维光子晶体全反射隧穿现象中光场在光子晶体内部的分布特征。得出在出现全反射隧穿透射峰处,随着光在一维光子晶体内的传播深度的增加其光场分布呈周期性变化,光场不随传播深度的增加而衰减,光场的分布呈现共振的特征。(本文来源于《压电与声光》期刊2014年02期）
唐磊,刘启能[9]（2014）在《一维光子晶体全反射隧穿光场分布的吸收效应》一文中研究指出利用特征矩阵的方法推导出光在一维光子晶体中光场的分布公式,利用光场的分布公式和材料的复折射率研究了材料吸收对一维光子晶体全反射隧穿光场分布的影响。研究表明:材料吸收对一维光子晶体全反射隧穿的光场分布会产生明显的影响,材料吸收会使全反射隧穿光场的峰值发生明显变化。(本文来源于《半导体光电》期刊2014年01期）
代洪霞,刘启能[10]（2013）在《一维有限周期光子晶体全反射隧穿的多光束干涉理论》一文中研究指出为了解释一维有限周期光子晶体全反射隧穿效应的产生原因,利用多光束干涉理论得出了一维有限周期光子晶体的全反射隧穿导带的透射率公式和频率中心公式,成功地解释了一维有限周期光子晶体的全反射隧穿现象的产生原因。利用透射率公式和频率中心公式研究了全反射隧穿导带随周期数、周期光学厚度以及入射角的变化规律。(本文来源于《激光杂志》期刊2013年06期）
光子隧穿论文开题报告
（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：
Fano共振(FR),一种源自离散态和连续态的干涉效应产生的共振散射现象,与常见的对称共振线型不同,Fano线型表现出反常的不对称的线型。作为一种基本的物理现象,FR在许多物理领域中已被观测到。众所周知,在费米能级附近,石墨烯的电子能带结构是线性的、无能隙的,低能电子的动力学特征可以由二维Dirac方程描述。在本文中,通过使用解析和数值的方法,我们主要研究了在含有时间周期势的石墨烯体系中,光子辅助Dirac电子的Fano型共振隧穿。论文主要由以下四部分内容组成:在第一章中,我们首先介绍了二维石墨烯材料性质及电子能带特性,回顾了光子辅助电子输运,主要包括传统半导体异质结量子阱和石墨烯量子阱中的光子辅助电子隧穿的研究进展。接着介绍了 Fano共振效应的概念以及在研究电子输运过程中需要运用到的理论工具,如Floquet定理、散射矩阵(S矩阵)、传输矩阵。在第二章中,我们研究了无质量的Dirac电子通过周期双势阱的Fano型共振隧穿。之前的理论研究发现,在石墨烯静电势上加上周期振荡场,Dirac电子隧穿会有Fano型共振产生。我们的工作是将单阱势结构推广到双阱势结构,通过使用Floquet散射理论及散射矩阵方法,研究了 Dirac电子在石墨烯含时双阱势中的光辅共振隧穿。研究结果表明,与单阱势的情况不同,在双阱势结构中,由于电子在两个量子阱之间的薄势垒隧穿时会导致束缚态能级劈裂,Fano型共振谱会劈裂为两个不同的对称峰。同时,两个振荡场的相对相位会影响Fano型共振峰的形状。数值结果表明,Fano峰的线型可以通过振荡场的频率,振幅及静势阱的结构来调控。在第叁章中,我们讨论了在磁场和含时周期势共同作用下有质量Dirac电子的Fano型共振隧穿。已有实验证实,在基底上外延生长的石墨烯可以打开能隙,诱导的能隙是由于石墨烯中A、B格子的等价性遭到破坏,并导致Dirac点处导带底与价带顶的简并性破除。由于能隙的打开,载流子的动力学特征则由有质量的Dirac方程描述。我们在Floquet散射理论基础上,使用散射矩阵方法计算了有质量Dirac电子在磁场调制下隧穿含时周期单势阱的电导。研究结果表明,当外加周期振荡场为低频振荡场时,磁场将会改变势阱束缚态能级结构,诱导多个Fano型共振峰的产生;而在高频振荡场作用下,有无磁场都会出现多个Fano型共振峰,但是磁场的引入使Fano型共振峰产生的机制发生变化。同时,磁场对新产生的Fano型共振峰具有压制作用。此外,我们还发现振荡场的强度会影响入射Dirac电子与势阱束缚态的干涉强度,从而导致Fano峰线型改变。在最后,我们对工作做了一个总结。
（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。
光子隧穿论文参考文献
[1].肖港燕.光子晶体光纤中自陡效应对孤子谱隧穿效应的影响研究[D].湖南大学.2018
[2].彭坦.光子辅助Dirac电子Fano共振隧穿性质的研究[D].湖北大学.2018
[3].张力.隧穿电子诱导的单分子单光子发射研究[D].中国科学技术大学.2016
[4].姚映波.超导材料光子晶体量子阱隧穿模的温度特性[J].电脑知识与技术.2015
[5].刘启能,刘沁.材料色散对光子晶体全反射隧穿光场分布的影响[J].激光技术.2014
[6].范希智.由氟化镁和硫化锌构成的用于可见光区的一维隧穿光子晶体的讨论[J].激光杂志.2014
[7].刘启能.光子晶体全反射隧穿效应中偏振光的场分布[J].激光与红外.2014
[8].刘沁,刘启能.一维光子晶体全反射隧穿效应中光的场分布[J].压电与声光.2014
[9].唐磊,刘启能.一维光子晶体全反射隧穿光场分布的吸收效应[J].半导体光电.2014
[10].代洪霞,刘启能.一维有限周期光子晶体全反射隧穿的多光束干涉理论[J].激光杂志.2013
论文知识图
