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产生电子密度可调制型的等离子体光子晶体的装置及方法制造方法及图纸

技术编号:26482850 阅读:82 留言:0更新日期:2020-11-25 19:29
本发明专利技术提供了一种产生电子密度可调制型的等离子体光子晶体的装置及方法。所述装置包括真空反应室、信号采集器、气体比例调节装置、气体预混室和计算机。向真空反应室内通入气体比例可调的放电气体,可产生可调制型的等离子体光子晶体;通过调节外加电压,能够得到一系列等离子体光子晶体,方便可调;所产生的等离子体光子晶体放电情况不同,电子密度不同。本发明专利技术通过设置信号采集器、气体比例调节装置和计算机,可以实时监控电子密度,还可以反向调节,即:根据电子密度计算出气体体积比,由气体比例调节装置调制出符合要求的气体比例,从而得到想要的等离子体光子晶体。这种实现可调可控性的等离子体光子晶体具有重要的研究意义。

【技术实现步骤摘要】
产生电子密度可调制型的等离子体光子晶体的装置及方法
本专利技术涉及等离子体应用以及光学
,具体地说是一种产生电子密度可调制型的等离子体光子晶体的装置及方法。
技术介绍
作为一种新型的光子晶体,等离子体光子晶体近年来受到国内外学者的广泛关注,并有望被应用于滤波器、光开关、等离子体透镜、等离子体隐身等众多电磁波控制领域。等离子体光子晶体是由等离子体自身密度的周期性分布或者同其他介电材料交错排列形成的周期性结构。它不仅具有常规光子晶体的带隙结构,实现对某一波段光传播的控制,而且最突出的优势是具有能带结构的时空可调性。人们可以通过调节外加驱动,改变等离子体参数,进而改变等离子体光子晶体的带隙结构,实现对不同波段电磁波的控制。而对于常规的光子晶体,一旦制作完成后,其光子禁带位置也就确定,即可选择的光波段已经确定,如果想改变禁带位置,需要重新制作晶体。此外,等离子体光子晶体还具有反常折射特性。等离子体光子晶体的折射率是入射电磁波频率的函数,折射率在一定的频率下小于1甚至小于0,因而可作为超透镜控制光传播,具有诱人的应用前景。基于以上特点,等离子体光子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种产生电子密度可调制型的等离子体光子晶体的装置,其特征是,包括真空反应室、信号采集器、气体比例调节装置、气体预混室和计算机;/n在所述真空反应室内设有两个水电极,在两个水电极之间设有一固体边框,在固体边框的内部区域均匀排布有若干通孔;在所述真空反应室外设有等离子体发生电源;当等离子体发生电源的电压达到气体击穿阈值时,在两个水电极间的放电区域内产生等离子体光子晶体;/n所述信号采集器用于采集真空反应室内所产生的等离子体光子晶体的光信号,并把所采集到的光信号传输至计算机;所述计算机用于根据所接收到的光信号计算等离子体光子晶体的电子密度,然后计算等离子体光子晶体的带隙,并判断等离子体光子晶体带...

【技术特征摘要】
1.一种产生电子密度可调制型的等离子体光子晶体的装置,其特征是,包括真空反应室、信号采集器、气体比例调节装置、气体预混室和计算机;
在所述真空反应室内设有两个水电极,在两个水电极之间设有一固体边框,在固体边框的内部区域均匀排布有若干通孔;在所述真空反应室外设有等离子体发生电源;当等离子体发生电源的电压达到气体击穿阈值时,在两个水电极间的放电区域内产生等离子体光子晶体;
所述信号采集器用于采集真空反应室内所产生的等离子体光子晶体的光信号,并把所采集到的光信号传输至计算机;所述计算机用于根据所接收到的光信号计算等离子体光子晶体的电子密度,然后计算等离子体光子晶体的带隙,并判断等离子体光子晶体带隙的位置及带宽是否满足需求,若是,则得到特定位置带宽的等离子体光子晶体,若否,则调节电子密度并计算出放电气体的体积比;所述气体比例调节装置用于根据计算机所输出的放电气体的体积比对放电气体进行调制,所述气体预混室用于对由所述气体比例调节装置输出的放电气体进行充分混合,混合后的放电气体充入所述真空反应室内;所述放电气体是空气和氩气的混合气体。


2.根据权利要求1所述的产生电子密度可调制型的等离子体光子晶体的装置,其特征是,所述信号采集器为光谱仪或由滤光片以及光电倍增管构成。


3.根据权利要求1所述的产生电子密度可调制型的等离子体光子晶体的装置,其特征是,所述计算机根据所接收到的光信号计算等离子体光子晶体的电子密度,具体是:所述计算机根据738.4nm和763.5nm这两条谱线的光强比值来计算电子密度。


4.根据权利要求1所述的产生电子密度可调制型的等离子体光子晶体的装置,其特征是,所述计算机根据所接收到的光信号计算等离子体光子晶体的电子密度,具体是:所述计算机根据696.54nm处谱线,采用Stark展宽法来计算电子密度。


5.根据权利要求1所述的产生电子密度可调制型的等离子体光子晶体的装置,其特征是,真空反应室内放电气体的气压为0.1~1个标准大气压;混合气体中空气的体积占比为1%...

【专利技术属性】
技术研发人员:董丽芳郭丽婷潘宇扬
申请(专利权)人:河北大学
类型:发明
国别省市:河北;13

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