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国家教育部博士点基金(20123401110009)

作品数：15 被引量：27H指数：3
相关作者：吴先良黄志祥方明王辉吴博更多>>
相关机构：安徽大学合肥师范学院香港大学更多>>
发文基金：国家教育部博士点基金国家自然科学基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”更多>>
相关领域：理学电子电信机械工程一般工业技术更多>>

文献类型

  • 15篇中文期刊文章

领域

  • 9篇理学
  • 4篇电子电信
  • 3篇机械工程
  • 1篇电气工程
  • 1篇一般工业技术

主题

  • 5篇电磁
  • 4篇时域有限差分
  • 3篇时域有限
  • 2篇等离子体
  • 2篇有限元
  • 2篇有限元法
  • 2篇色散
  • 2篇石墨
  • 2篇石墨烯
  • 2篇晶体
  • 2篇光学
  • 2篇光子
  • 2篇光子晶体
  • 1篇带隙结构
  • 1篇等离激元
  • 1篇等离子体波
  • 1篇等离子体波导
  • 1篇等离子体共振
  • 1篇电池
  • 1篇电磁场

机构

  • 15篇安徽大学
  • 11篇合肥师范学院
  • 3篇香港大学

作者

  • 15篇黄志祥
  • 15篇吴先良
  • 6篇方明
  • 3篇王娟娟
  • 3篇吴博
  • 3篇王辉
  • 2篇王丽华
  • 2篇周丽
  • 2篇沈晶
  • 2篇宋开宏
  • 2篇沙威
  • 2篇况晓静
  • 1篇魏源
  • 1篇任信钢
  • 1篇许杰
  • 1篇陈晨
  • 1篇张亚光
  • 1篇李学伟
  • 1篇沈晨阳
  • 1篇张俊龙

传媒

  • 5篇物理学报
  • 5篇光子学报
  • 2篇安徽大学学报...
  • 1篇电子学报
  • 1篇计算物理
  • 1篇中国科学：技...

年份

  • 2篇2017
  • 2篇2016
  • 6篇2015
  • 5篇2014
共 15 条 记 录，以下是 1-10
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排序方式：
非线性介质的表面等离子体波导设计和优化
2016年
设计了一种基于非线性介质Si-NC/SiO2的混合表面等离子体波导,利用有限元方法定量分析了这种波导所支持基模的能流密度分布、有效折射率、传播长度和有效面积与几何结构参数以及非线性介质的依赖关系.分析结果表明,光场主要被限制在非线性区域,通过调节非线性层的厚度以及非线性比例因子,可以实现模式的有效折射率和传播长度等传输特性参数的调节.固定非线性介质比例因子,有效折射率和传播距离随非线性层厚度增加而增大;固定波导尺寸,有效折射率随比例因子增大而增大,传播距离和有效面积较小.最后,根据分析结果对非线性效应进行优化,优化后波导最优结构尺寸为波导宽度为250nm,非线性材料层厚度为100nm,硅层厚度为150nm.
王丽华黄志祥况晓静吴先良
关键词：非线性介质有限元法能流密度折射率
掺杂硅片与电磁超材料间的Casimir平衡恢复力被引量：2
2014年
为探讨掺杂硅片与电磁超材料间的Casimir平衡恢复力的大小与相关材料参数间的变化关系,基于Lifshitz理论,采用格林函数得到麦克斯韦应力张量及单位面积Casimir力计算表达式,分析了掺杂硅片与电磁超材料板间的Casimir作用力.结果表明,掺杂硅片与电磁超材料板间Casimir作用力的大小和方向随着掺杂程度、材料厚度和填充比例因子的变化而改变,并能调控Casimir效应;且随着板间距的变化表现出平衡恢复力.
牛凯坤李学伟张俊龙沈晶黄志祥吴先良
关键词：量子理论电磁场
二维典型纳米结构的非局域化光学特性研究被引量：2
2015年
由于量子效应的存在,纳米尺度结构所具有的特性很难完全基于经典力学来解释,其光学特性也难以采用经典方法得到.随着时域有限差分(FDTD)方法的发展,其在光学领域中的应用变得越来越广泛.论文基于FDTD方法研究了典型二维纳米结构的非局域光学特性,得到了不同纳米尺度结构的局域和非局域性光学特性存在的条件,分析了结构形状对其消光截面特性的影响.计算与分析结果表明随着纳米结构尺寸的减小及形状的突变,结构的非局域性越明显.我们的理论及结果可为实际小尺度纳米器件的设计提供参考依据.
陈晨方明黄志祥吴先良
关键词：时域有限差分光学特性非局域性
纳米器件的非零点能Casimir排斥力
2015年
结合边界元方法,利用离散点表面电流及表面磁流的格林函数得到任意三维几何体及任意材料纳米器件互相作用离散点之间的Casimir力.给出浸泡在液体中纳米器件的"非零点能"Casimir效应,分析Casimir排斥力产生的条件,为实际纳米器件之间Casimir效应分析提供新的数值方法.
方明宋开宏王娟娟黄志祥吴先良
关键词：CASIMIR力
三维FDTD方法中高效平面波源的引入被引量：3
2014年
应用分裂平面波时域有限差分(Splitting Plane wave Finite Difference Time Domain,SP-FDTD)方法到三维时域有限差分(Finite Difference Time Domain,DFDTD)中引入高效平面波源.该方法基于分裂场思想,在一维FDTD上构造了新的迭代公式,使得一维FDTD和三维FDTD离散网格之间的数值相速度一致,消除了由于相速不一致而在总场区引起的泄漏误差以及插值带来的数值误差.通过数值算例验证了SP-FDTD方法对不同波源在任意角度(斜入射)下的平面波入射都是有效的,且泄露误差均在-300dB水平.
吴博王辉黄志祥吴先良
关键词：平面波
有耗色散光子晶体带隙结构的本征值分析新方法被引量：5
2014年
为计算有耗色散光子晶体的带隙结构,提出了新的本征值分析方法.该方法借助于量子输运问题中的思想,在本征值方程的推导过程中进行了巧妙的变换,将复杂的非线性本征值问题转化为线性本征值问题:并利用频域有限差分(FDFD)方法直接求解线性本征值方程,最终得到有耗色散光子晶体结构的相关物理参数.与其他方法相比,该方法的最大特点为概念清晰、计算简便,最终节省了计算时间及所需内存量.利用该方法,对介质光子晶体结构进行模拟,结果与传统FDFD方法符合较好,从而验证了方法的有效性.此外,利用所提方法计算了有耗色散光子晶体结构的色散曲线,得到了表面等离子波激发的区域,进一步讨论了损耗对其色散曲线及本征模场的影响.相关结果对色散有耗光子晶体的研究具有一定的理论指导意义.
王辉沙威黄志祥吴先良沈晶
关键词：带隙结构
双色散模型的辛时域有限差分算法被引量：1
2014年
结合有耗的Drude-Lorentz色散模型,提出了处理双色散模型的辛时域有限差分算法.基于矩阵分裂,辛传播算子和辅助差分方程技术,结合严格而巧妙的公式推导,构建了算法框架,并给出了详细的公式推导过程.为了验证本文算法的有效性和精确性,首先计算了一维空间双色散平板的透射系数,并与解析解对比,结果较好地符合,证明了该算法是有效而精确的.然后计算了三维空间中有实际意义的银分裂环,金属银的介电参数由Drude模型拟合.计算了该结构的透射系数,反射系数和吸收系数,得到了银分裂环的谐振频率和吸收频率,为实际实验结果提供了可供参考的计算结果.
王辉黄志祥吴先良任信钢吴博
关键词：矩阵分裂
一种新型介质结构的超传输电磁特性研究
2015年
光入射到不同折射率材料的分界面时会很自然地产生反射现象.在很多的工业应用中,例如太阳能电池,衬底的引入会在其表面产生反射损耗.至今为止,人们提出很多方法用来克服这一问题,比较常见的有介质涂层、表面纹理、绝热折射率匹配和散射等离激元纳米粒子.本文利用二维周期排布的亚波长级硅纳米圆柱阵列来降低衬底表面的反射.结合辅助微分方程和时域有限差分法对该结构的散射特性进行系统研究,结果发现,纳米圆柱粒子能够产生类似于在金属表面发生的超传输现象,这种现象的发生基于介质衬底耦合Mie共振机理,该机理能在整个紫外到近红外光谱范围内将能量耦合到衬底中,从而降低衬底表面的反射;同时当散射结构被放置在具有高光学态密度的高折射率衬底附近时,会产生较强的前向散射,也能有效的减少后向散射即反射的发生.基于降低衬底表面反射这一目的而言,我们设计的结构可为实际太阳能电池及光学天线的设计提供参考.
王娟娟黄志祥方明张亚光吴先良
关键词：时域有限差分法
基于FDFD方法研究含石墨烯薄膜太阳能电池的电磁特性被引量：2
2015年
近年来,基于非晶硅太阳能电池在提高能量转换效率和降低成本等方面的研究越来越受到学者的关注,其中,太阳能电池吸收峰值的位置,反映了电池对该频点及其附近频谱光波吸收具有较好的效果.然而,非晶硅太阳能电池的吸收峰位置主要是由非晶硅和金属电极的参数决定,很难实现位置的可调以及进一步的吸收效率增加.所以,在周期结构太阳能电池的金属光栅结构中引入单层石墨烯薄膜,借助石墨烯的特殊光电特性,即介电常数可通过改变化学势μc来调谐,并结合频域有限差分方法的数值模拟,理论上实现了对太阳能电池能量吸收峰位置的调谐.针对石墨烯电导率的虚部出现奇异点,本文提出了采用数值拟合予以解决奇异点的方法,数值结果表明近似表达式的最大绝对误差为0.8%.本设计结构的理论结果可为实际有机薄膜太阳能电池在工作频段的调节和优化提供理论基础和技术支撑.
周丽魏源黄志祥吴先良
关键词：石墨烯薄膜太阳能电池化学势
含石墨烯临界耦合谐振器的吸收特性研究被引量：3
2015年
临界耦合谐振器是一种薄膜结构,可以吸收几乎所有的入射电磁波而不产生散射.为了有效的实现和控制临界耦合现象,本文提出了在临界耦合结构中加入了基于石墨烯的多层薄膜结构来代替原来的吸收薄膜层.计算表明临界耦合现象出现在近红外波段,且可以通过调节石墨烯的费米能级来获得不同的临界耦合频率;另外改变多层薄膜结构中介质的厚度、石墨烯的层数,实现了临界耦合现象的可调谐性,同时对于弛豫时间和入射角度对吸收效率的影响也做了相应讨论.本文理论结果为基于石墨烯的临界耦合器件和光探测器件的设计提供了理论依据.
许杰周丽黄志祥吴先良
关键词：石墨烯
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