国家自然科学基金(51161003) 作品数:78 被引量:213 H指数:13 相关作者: 高英俊 苏安 黄礼琳 蒙成举 罗志荣 更多>> 相关机构: 广西大学 河池学院 玉林师范学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 广西壮族自治区自然科学基金 广西高校科学技术研究项目 更多>> 相关领域: 理学 机械工程 金属学及工艺 电子电信 更多>>
左右手材料光子晶体的双重光学滤波功能 被引量:3 2018年 为了设计高品质、高性能的光学滤波器件,采用传输矩阵法,研究左右手材料构成的光子晶体(HL)~mD^l(LH)~m的窄带和宽带通道双重光学滤波功能,并进行了计算机仿真。介质层H是左手或右手材料时,随着排列周期数m增大,在频率ω/ω_0奇数倍处均出现单条窄透射峰;当m不等值变化时,ω/ω_0奇数倍处透射峰透射率均下降且下降速度相同,而ω/ω_0偶数倍处通带透射率不变;H为左手材料时,ω/ω_0偶数倍处还出现通带,且m越大透射峰或通带越窄,ω/ω_0奇数倍处及周围还出现多条窄透射峰。结果表明,光子晶体由左右手材料组成时将得到更好的宽、窄带双重光学滤波效果及调制方法。该研究对新型光学滤波器件的研究和设计具有指导作用。 许江勇 苏安 周丽萍 高英俊 谭福奎 唐秀福关键词:传输矩阵法 光子晶体 四元异质结构光子晶体的双通道光学滤波特性 被引量:5 2018年 为了设计高品质的光学滤波器,采用传输矩阵法研究四元异质结构光子晶体(ABC)~7D(CBA)~7的双通道光学滤波特性。结果表明,随着A(或C)介质薄膜光学厚度D_A(或D_C)的增大,滤波器短波通道的滤波品质因子降低,长波通道的滤波品质因子升高;随着B介质薄膜光学厚度D_B增大,滤波器短波通道和长波通道的滤波品质因子均下降;随着D介质薄膜光学厚度D_D增大,滤波器短波通道的滤波品质因子升高,而长波通道的滤波品质因子降低;随着各薄膜介质层光学厚度增大,滤波器双通道均向长波方向红移,但各滤波通道的光透射率均保持100%不变。该研究结果可为光子晶体设计新型光学滤波器件、光学开关等提供参考。 韦应生 苏安 许江勇 唐秀福 蒙成举 高英俊关键词:光电子学 传输矩阵法 光子晶体 不对称级联结构光子晶体的透射特性 被引量:4 2017年 通过传输矩阵法理论,计算和研究不对称级联结构光子晶体的透射特性,结果表明:对于级联镜像对称结构光子晶体,透射谱的禁带中出现单条透射率为100%的透射峰,随着级联数目增大,单透射峰越来越精细并快速向长波方向移动,产生蓝移现象,但透射峰的透射率不变。对于不对称级联结构光子晶体,随着级联数目或级联周期不对称度增大,透射谱中单透射峰的透射率迅速下降,同时透射峰的位置随禁带缓慢向短波方向移动,产生红移现象;随着级联结构不对称度增大,透射谱中单透射峰的透射率缓慢下降,同时透射峰的位置快速向短波方向移动,产生红移现象。不对称级联结构光子晶体的透射特性,对光学滤波器、光学全反射镜和光学开关等器件的研究和设计有一定的指导价值。 苏安 唐秀福 蒙成举 李艳新 陈霞 吴广玲 高英俊关键词:光子晶体 级联结构 透射特性 双负介质对一维光子晶体量子阱透射谱的影响 被引量:29 2013年 为设计高品质的光学滤波器和光学开关,用传输矩阵法研究双负介质对一维光子晶体量子阱(AB)m(CBAABC)n(BA)m透射谱的影响,结果表明:当C层为双正介质时,光量子阱透射谱中出现2n+1条窄透射峰,当C层为双负介质时,呈现简并现象,光量子阱透射峰中仅出现2n-1条窄透射峰;当C层双负介质折射率负值增大时,光量子阱透射谱向禁带中心两侧移动,同时透射峰的品质因子快速提高;当C层双负介质光学厚度负值减小时,光量子阱透射谱向禁带中心靠拢,同时透射峰的品质因子迅速提高;光量子阱透射品质因子对双负介质光学厚度的响应灵敏度高于对折射率负值的响应。双负介质对光量子阱透射谱特性的影响规律,可为光子晶体理论研究及新型量子光学器件设计提供参考。 许江勇 苏安 潘继环 蒙成举 高英俊关键词:透射谱 纳观尺度裂纹扩展微观机理的晶体相场法研究 被引量:3 2017年 采用晶体相场方法模拟不同预变形量的样品在单轴拉应变作用下的纳观裂纹扩展行为.观察纳观尺度的裂纹演化过程,结果表明:对于无预变形的样品,在拉应变作用下,由于裂口处应变集中,当应变量达到临界值时,裂口开始起裂并伴随位错出现,随着裂尖的前进位错伴随着裂尖而滑移.对于预变形的样品,在较小的临界应变值裂口起裂,且预变形量越大,裂纹越易起裂和扩展.在裂纹扩展早期阶段呈现出扩展-转向-扩展的长大特征,其本质是裂纹扩展由于裂尖附近的位错滑移受阻引起应变集中,造成主次原子晶面方向的原子键交替断裂,使得裂尖扩展沿[3,1]和[3,-1]方向交替改变而前进,裂纹边缘呈锯齿形状.样品的裂纹扩展后期出现显著的类似解理裂纹扩展行为,解理方向沿[3,1]和[3,-1]方向,且预变形量大的样品裂纹解理扩展更明显且扩展较快. 高英俊 杨瑞琳 黄礼琳 黄礼琳关键词:微裂纹 预变形 缺陷对一维光子晶体滤波性能的调制 被引量:9 2015年 采用传输矩阵法通过数值计算模拟的方式,研究缺陷对一维光子晶体滤波性能的调制作用,结果表明:当含缺陷单元位于光子晶体周期性排列结构中间时,缺陷数目可改变光子晶体的滤波通道(缺陷模)数目和滤波品质,但不改变透射率;当含缺陷单元偏离光子晶体结构中心越远,光子晶体各滤波通道的透射率就越低,但滤波通道之间的距离保持不变;随着两个含缺陷的单元之间距离增大,光子晶体各滤波通道的滤波品质升高并出现简并趋势;当缺陷的厚度成倍数增大时,各滤波通道滤波品质升高并出现多系多通道滤波现象。缺陷对一维光子晶体滤波特性的影响规律,为光子晶体设计新型光学滤波器件及其调制机制提供理论参考。 韦吉爵 苏安 唐秀福 高英俊 梁祖彬 陈颖川关键词:光子晶体 滤波性能 透射谱 韧性材料的微裂纹扩展与分叉的晶体相场模拟 被引量:17 2014年 采用晶体相场方法研究韧性单晶材料在双轴拉伸条件下微裂纹扩展与分叉的演化过程,分析应变、温度、初始裂口形状等因素对裂纹扩展和分叉的影响.结果表明:对于简单的单向拉伸,应变需要达到一定的临界值,裂纹扩展才会启动.对于二组相互垂直的双轴拉伸作用,当应变达到临界值后,裂纹扩展过程中会发生分叉现象.温度越高,裂纹扩展越快且分叉越多.裂纹在扩展过程中,体系能量不断降低,当裂纹出现分叉时,体系能量降低得更快.在裂纹扩展过程中,有时是会在裂尖处前方出现微小的空洞,类似在裂纹尖端前方出现位错发射情况,这些微小的空洞逐渐扩大连成裂纹.本文所得结果与相关模拟结果和实验结果符合. 高英俊 罗志荣 邓芊芊 黄礼琳 林葵关键词:韧性材料 周期不对称度对光子晶体透射谱特性的影响研究 被引量:15 2014年 利用传输矩阵法,研究周期不对称度对光子晶体透射谱的影响,结果表明:当周期不对称度为零时,光子晶体透射峰随着周期数的增大而变得越精细,但其透射率均为100%不变;当周期不对称度为不等于零的恒定值时,光子晶体透射峰的透射率低于100%,但随着周期数的增大,透射峰仅变得精细而透射率不变;光子晶体透射峰的透射率随着周期不对称度增大而下降,而且不对称度越大,透射率下降越快,同时透射峰变窄的速度也越快。周期不对称度对光子晶体透射谱的影响规律,为光子晶体模型的构造和设计制备等提供方法依据。 蒙成举 苏安 潘继环 许江勇关键词:量子光学 光子晶体 透射率 变形晶粒三叉晶界迁移过程的晶体相场模拟 2017年 【目的】研究纳米多晶材料受力变形过程中微观结构(如内部晶界,位错等)的演化过程,揭示纳米多晶材料受应力作用的微观机理。【方法】通过晶体相场(Phase field crystal,PFC)模型,模拟多晶样品在外加应力作用下的变形过程,分析内部畸变能的变化情况。【结果】在外加双轴动态加载作用下,当应变较小时,样品中的晶粒没有发生较大的变形,以位错沿着晶界运动为主。随着应变的增加,样品开始出现晶粒旋转、晶粒吞并、大小角晶界迁移运动、三叉晶界发射和接收位错等现象。晶界释放位错有助于减少晶界表面能;吸收位错则增加了晶界表面能。【结论】晶体相场方法可以有效模拟多晶体材料塑性变形过程的微观结构演化。 黄世叶 邓芊芊 黄礼琳 罗志荣 高英俊关键词:晶界 位错 三角缺口与圆形缺口起裂和裂纹扩展的晶体相场模拟 被引量:3 2017年 【目的】研究具有不同初始缺口的样品在单轴拉伸应变作用下裂纹起裂扩展的方式。【方法】采用晶体相场(PFC)法模拟不同缺口裂纹的扩展演化图及相应的应力分布。【结果】三角形裂口两侧裂纹起裂与扩展情况存在明显的差异,左侧裂口出现韧和脆两种类型的裂纹生长,而右侧的缺口是解理裂纹扩展;圆形裂口两侧的裂纹萌生,开始时表现为发射位错,然后形成空洞,随着裂纹进一步发展,逐渐转变为解理扩展。在应变施加初期,应变场强较弱,只在裂口附近有变化,形成二个环状的分布,在萌生裂纹的区域,出现应变集中。随着裂纹扩展,应变场环绕在裂纹周围,形成大的椭圆环状,在裂尖附近和位错区域,都存在应变集中。【结论】不同初始缺口对缺口起裂的时刻、方式和裂纹扩展有影响。 宁岁婷 胡绪志 黄礼琳 罗志荣 罗志荣