一种工作频率磁可调的光子晶体慢光波导

    公开(公告)号:CN116526101A

    公开(公告)日:2023-08-01

    申请号:CN202310582720.2

    申请日:2023-05-23

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种工作频率磁可调的光子晶体慢光波导,该慢光波导包括两块相同尺度的光子晶体介质柱阵列、一个平行板波导、吸波材料以及发射端单极子天线;光子晶体介质柱阵列为二维正方点阵结构,周围四面是吸波材料;光子晶体介质柱阵列和吸波材料均位于平行板波导之间;发射端单极子天线位于两块光子晶体介质柱阵列之间的中心区域,在被施加大小和方向相同的外部磁场时,发射端单极子天线产生的电磁波能够形成沿着阵列的中心区域单向传输的边界态,通过调节外部磁场的大小和两块光子晶体介质柱阵列之间的距离,能够实现对波导中电磁波的工作频率和传输群速度的调节。本发明具有传输速度可控、工作频率可调控、光损耗小、制备工艺简单等优点。

    一种磁可调谐完美磁导体及天线

    公开(公告)号:CN111509400B

    公开(公告)日:2021-04-27

    申请号:CN202010185951.6

    申请日:2020-03-17

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种磁可调谐完美磁导体(PMC)及天线,利用单纯铁氧体材料设计了一种可工作于超宽角度电磁波入射的PMC,其形式可以是整块铁氧体或由若干铁氧体磁柱紧密排列的铁氧体阵列;通过调节外加偏置磁场的大小使得铁氧体块或铁氧体阵列工作在自旋共振频率下。本发明的磁可调谐PMC只要满足铁氧体饱和磁化且边界连续无断点,其取样广泛,具有体积小,结构形式多样化,制备工艺简单,频率动态可调,角度不敏感等优点。在无损情况下,自旋共振的铁氧体具有无限大的等效模式磁导率,对应于无限大的波阻抗;引入材料固有损耗后这种由铁氧体实现的PMC在微波1.5GHz以下的低频段仍具有良好的性能,且形式灵活。

    一种宽通道单向波导
    3.
    发明公开

    公开(公告)号:CN116819803A

    公开(公告)日:2023-09-29

    申请号:CN202310850560.5

    申请日:2023-07-12

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种宽通道单向波导,包括介质柱阵列、平行板波导和金属畴壁,所述介质柱阵列为由圆形介质柱按三角点阵排列组成的半无限准二维结构,介质柱阵列的上下两面为金属畴壁,第一行和最后一行介质柱由沿中轴线对半切分的半圆介质柱构成,并在切割平面放置金属畴壁;介质柱阵列和金属畴壁均放置于平行板波导之间;介质柱阵列的两行介质柱之间设有可产生左旋/右旋极化的电磁激励源。该宽通道单向波导设计通过金属畴壁诱导手性体传输模式来实现电磁波宽通道单向传输。本发明提出的宽通道单向波导具有原理简单、结构紧凑、传输通道宽、电磁损耗小、可通过尺度不变性改变几何尺寸移植到光波段等优点。

    一种磁可调谐完美磁导体及天线

    公开(公告)号:CN111509400A

    公开(公告)日:2020-08-07

    申请号:CN202010185951.6

    申请日:2020-03-17

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种磁可调谐完美磁导体(PMC)及天线,利用单纯铁氧体材料设计了一种可工作于超宽角度电磁波入射的PMC,其形式可以是整块铁氧体或由若干铁氧体磁柱紧密排列的铁氧体阵列;通过调节外加偏置磁场的大小使得铁氧体块或铁氧体阵列工作在自旋共振频率下。本发明的磁可调谐PMC只要满足铁氧体饱和磁化且边界连续无断点,其取样广泛,具有体积小,结构形式多样化,制备工艺简单,频率动态可调,角度不敏感等优点。在无损情况下,自旋共振的铁氧体具有无限大的等效模式磁导率,对应于无限大的波阻抗;引入材料固有损耗后这种由铁氧体实现的PMC在微波1.5GHz以下的低频段仍具有良好的性能,且形式灵活。

    一种抗缺陷的光子编码异或运算器

    公开(公告)号:CN114563897B

    公开(公告)日:2025-03-04

    申请号:CN202210342739.5

    申请日:2022-04-02

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种抗缺陷的光子编码异或运算器,包括光子晶体介质柱阵列、平行板波导、吸波材料、保持打开状态的第一单极子天线、状态能够自由改变的第二和第三单极子天线;光子晶体介质柱阵列为二维正方点阵结构,光子晶体介质柱阵列的一面为理想电导体PEC,另外三面是吸波材料;光子晶体介质柱阵列和吸波材料均位于两个平行板波导之间;第一单极子天线在外加磁场作用下产生的电磁波能形成沿着PEC单向传输的边界态,第二和第三单极子天线与第一单极子天线在同一直线上;通过检测传输路径上的电场值,通过其快速傅里叶变换后的峰值数目来确定逻辑输出。本发明具有对表面缺陷免疫,结构简单,准确性高等优点,解决了传统编码异或运算器对缺陷敏感的缺点。

    一种具有朗道平带和谷选择界面态的莫尔光子晶体

    公开(公告)号:CN118938361A

    公开(公告)日:2024-11-12

    申请号:CN202411262758.2

    申请日:2024-09-10

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种具有朗道平带和谷选择界面态的莫尔光子晶体,包括光子晶体金属柱阵列,光子晶体金属柱阵列为x‑y平面内二维周期延拓的三角晶格经y方向一维莫尔调制形成的莫尔晶格结构;莫尔晶格由两套三角晶格A和B融合形成,A为标准的三角晶格,B为晶格结构沿y方向做微小拉伸的变形三角晶格。该结构为准二维系统,结构简单,便于加工;工作在TE模式;在具有稳定光学平带的同时,还具有赝磁场导致的谷选择界面态,可随激励源频率和极化方向变化在平带局域模式与不同方向的界面态传输模式中切换。本发明可用于设计新型多功能微波器件,并基于光子晶体的尺度不变性,通过改变几何尺寸将工作频率移植到太赫兹波段或光波段,具有广泛的普适性。

    一种非对称传输的磁可调亚波长慢光波导

    公开(公告)号:CN116719195A

    公开(公告)日:2023-09-08

    申请号:CN202310703446.X

    申请日:2023-06-14

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种非对称传输的磁可调亚波长慢光波导,包括光子晶体介质柱阵列、金属板波导、吸波材料和金属电导体;光子晶体介质柱阵列为一块二维三角点阵结构,光子晶体介质柱阵列的一面为金属电导体,另外三面是吸波材料。不同于以往利用光子晶体拓扑边界态的单向传输性,通过两块光子晶体对称耦合完成慢光系统设计,本发明提出只用一块光子晶体即可实现慢光设计的新模型;本发明只采用两排光子晶体即可达到亚波长级别的慢光波导;并且本发明中相反方向传播的电磁波场分布是非对称的,这种前向传输和后向传输不一致的特性可以用于通信、传感器探测等领域。本发明具有低密度、扩展磁带隙宽度等优点,解决了常见慢光系统带隙宽度受约束的缺点。

    一种选择性激发的半位错双光学微腔

    公开(公告)号:CN119126454A

    公开(公告)日:2024-12-13

    申请号:CN202411262226.9

    申请日:2024-09-10

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种选择性激发的半位错双光学微腔,包括铁氧体圆柱半位错阵列,平行板波导和电磁吸收材料。所述铁氧体圆柱半位错阵列形成方法如下:首先用铁氧体圆柱按矩形点阵排列形成光子晶体,光子晶体分为上下两个子点阵。然后沿上子点阵中线嵌入半列铁氧体圆柱,最后调整上下两个子点阵交界面处的圆柱位置得到两个半位错微腔。半位错阵列放置于平行板波导之间;四个边界均覆盖电磁吸收材料;外置磁场方向垂直于阵列平面。该选择性激发的双光学微腔通过外置磁场打破时间反演对称性来实现镜面对称结构中的选择性激发。本发明提出的半位错双光学微腔选择性激发机制具有原理简单、结构紧凑、激发比高、电磁损耗小、抗干扰性强等优点。

    一种多端口环行器
    9.
    发明公开

    公开(公告)号:CN118040272A

    公开(公告)日:2024-05-14

    申请号:CN202410364417.X

    申请日:2024-03-28

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种多端口环行器,包括铁氧体环形柱阵列和阵列中心的金属板,其中铁氧体环形柱阵列由第一子阵列和第二子阵列交替构成环形阵列,第一子阵列和第二子阵列均由铁氧体环形柱组成的光子晶体原胞按蜂窝点阵排列形成,每六个铁氧体环形柱构成一个光子晶体原胞;第一子阵列中的第一光子晶体原胞沿水平方向翻转180°与第二子阵列中的第二光子晶体原胞完全重合。该多端口环行器设计通过理想电导体诱导手性体传输模式和第一光子晶体原胞与第二光子晶体原胞之间的谷依赖边界传输模式来实现微波正向顺序导通而反向传输阻止的多端口传输。本发明具有原理简单、结构紧凑、传输通道宽、多端口、可通过尺度不变性改变几何尺寸移植通信波段等优点。

    一种基于软磁铁氧体的低剖面磁可调电磁完美隐身体

    公开(公告)号:CN117060093A

    公开(公告)日:2023-11-14

    申请号:CN202311087510.2

    申请日:2023-08-28

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于软磁铁氧体的低剖面磁可调电磁完美隐身体,隐身体上层由软磁铁氧体与完美电导体交替排布组成棋盘型阵列,下层为一块完美电导体背板;不同于以往利用特定金属图案和实现的人工磁导体来在谐振频率下等效完美磁导体(PMC),通过软磁铁氧体可以使单元设计更加简单,并且真正实现了不同磁场强度下电磁响应的实时调节;本发明提出的新模型,软磁铁氧体磁化后在自旋频率点附近具有超大数量级的模式磁导率,此时软磁铁氧体性质可类比于完美磁导体,同时不同磁场强度下自旋频率点的不同也实现了电磁响应的磁调节,本发明成功将这一模型应用于动态可调的雷达散射截面缩减场景。

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