典型微結(jié)構(gòu)光譜輻射調(diào)控特性及應(yīng)用.pdf

1、當(dāng)物體尺寸與電磁波波長相當(dāng)時，由于相互耦合作用，會出現(xiàn)一些新的電磁效應(yīng)，如表面等離子體激元、微腔諧振效應(yīng)和光學(xué)禁帶效應(yīng)。基于以上電磁效應(yīng)，可對典型微結(jié)構(gòu)光譜輻射特性進(jìn)行調(diào)控。
　　本文以典型微結(jié)構(gòu)為研究對象，建立適合微尺度下光譜輻射傳輸?shù)臄?shù)值模型，分析了微結(jié)構(gòu)輻射特性的影響因素，研究結(jié)果可為熱光伏系統(tǒng)的熱輻射傳輸特性光譜調(diào)控提供理論依據(jù)，有重要的理論和實(shí)際意義。具體內(nèi)容包括：
　　(1)以無損耗媒質(zhì)中傳播的 TM波為例，分析

2、了 FDTD計(jì)算中的數(shù)值色散問題，建立了鎢的洛倫茲-德魯?shù)律⒛Ｐ秃凸璧馁惷谞栠~耶爾色散模型。
　　(2)建立了表面光柵結(jié)構(gòu)表面等離子體色散關(guān)系，分析了微腔諧振效應(yīng)和光學(xué)禁帶特性對微結(jié)構(gòu)輻射特性的影響?；诒砻娴入x子體激元和微腔諧振效應(yīng)，優(yōu)化設(shè)計(jì)與 GaSb熱光伏電池相匹配的微結(jié)構(gòu)熱輻射器，結(jié)果顯示復(fù)合光柵和微腔孔陣列結(jié)構(gòu)在光譜響應(yīng)波段內(nèi)具有更優(yōu)異的發(fā)射特性。從光學(xué)禁帶特性出發(fā)，設(shè)計(jì)了一種一維 Si/SiO2光子晶體濾波器，并使用