毫米尺度双面金属包覆波导中磁硫体的磁光特性

项目名称： 毫米尺度双面金属包覆波导中磁硫体的磁光特性

项目编号： No.11264016

项目类型： 地区科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 袁文

作者单位： 江西师范大学

项目金额： 55万元

中文摘要： 近年来我们设计发展了一种新型"毫米尺度双面金属包覆波导（DMOW-M）"。该波导对电磁场的约束能力比传统的介质波导结构更强，其超高阶导模对波导参数有很高的灵敏度。基于此特性，本研究将磁流体注入DMOW-M结构中作为导波层，研究导模共振状态下磁流体的磁光新特性。 结合导波光学理论，运用Monte-Carlo 方法模拟纳米磁性颗粒的自组装效应以及磁化强度的演化，深入研究纳米磁性颗粒在外加磁场作用下的自组装过程，探索纳米磁性颗粒的成链或形成特定空间结构的机理。实验上提高纳米磁性颗粒的响应时间，测试光俘获、磁调制、折射率等特性，阐明材料、温度、浓度、磁场、偏振光等因素的相互关系，揭示DMOW-M结构中影响磁流体磁光特性的关键要素，并找到解决办法。由此研制一种有实用化前景的原型光电子器件- - 磁流体高速光开关。通过本项目的研究，为研制实用化的波导磁流体光电子器件提供新思路和实验参考。

中文关键词： 毫米尺度双面金属包覆波导；磁流体；光捕获；磁光特性；古斯汉欣位移

英文摘要： In recent years，we present a new kind of optical waveguide, named Double Metal-cladding Optical Waveguide with Millimeter Scale (DMOW-M).Compared to traditional dielectric waveguide，it has stronger confining effect and the wider range of effective refractive index of guided modes.We demonstrate theoretically and experimentally that the ultra-high order modes in DMOW-M are sensitive to the refractive index and thickness of the guiding layer and the incident wavelength. Based on this characteristic, the magnetic fluid that ware injected into the sample room is guided layer. A new magnetic optical characteristic will be invertigated that magnetic fluid is guided-mode resonance state. Combined with the guided wave optical theory, a model based on Monte Carlo technique is applied to investigating simulation of magnetic nanoparticles self-assembled effect and magnetization evolution. We will thoroughly research nano magnetic particles in an external magnetic field to the self-assembly process. Nano magnetic particle chains or form specific spatial structure mechanism will be explored.The experimental system can test the response time of nano magnetic particles, and test optical trapping, magnetic modulation, refractive index modulation characteristics, material, temperature, concentration, magnetic field , polarized

英文关键词： DMOW-M；Magnetic fluid；Optical trapping；Magneto-optical properties；Goos-Hanchen shiif (GH)