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热致表面声子极化激元共振通过非共振薄膜介导的表观光谱偏移
摘要： 解释了由非共振薄膜介导的碳化硅（SiC）体材料热致表面声子极化激元（SPhP）共振光谱偏移的物理起源。通过涨落电动力学推导得出：非共振本征硅（Si）薄膜中因SiC热辐射产生的电磁态密度（LDOS），除在分隔SiC与Si层的真空间隙所形成的间隙模式低频共振外，在SPhP共振频率附近还存在局部极大值。真空间隙内的多次反射也会导致SPhP共振频率附近的LDOS下降。因此根据薄膜厚度与真空间隙的比例以及LDOS在薄膜中的计算位置，低频共振可能主导LDOS分布，使得SPhP共振呈现红移现象。在Si薄膜吸收的单色辐射热流中也观察到类似的光谱行为。研究表明：非共振薄膜介导的SPhP共振表观光谱（红/蓝）偏移范围受限于SiC的横光学声子与纵光学声子频率。该研究对涉及异质材料的应用（如热光伏和热整流）具有重要意义——其中间隙模式可能显著干扰通量共振。近场热光谱中系统观测到的共振红移现象也可能源于间隙模式。
关键词： 电磁态局域密度、热辐射、表面声子极化激元、光谱偏移、近场热光谱学
更新于2025-09-23 15:21:01
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多色可见光通信的光学滤波器设计
摘要： 在可见光通信（VLC）中，采用多色光是提升数据速率的有效方法，由此产生了多色可见光通信（MC-VLC）。然而不同颜色光的光谱重叠会影响MC-VLC的性能。作为MC-VLC系统的关键组件，薄膜光学滤波器通常用于分离不同颜色的光。光学滤波器的通带带宽（BW）和中心波长（CWL）对缓解颜色间串扰至关重要，因此必须精心设计。此外，由于中心波长会随入射角（AoI）变化产生固有偏移，这使得支持MC-VLC的移动性面临挑战。本文通过合理选择各滤波器的带宽和中心波长，研究MC-VLC多光学滤波器的联合设计方案。我们首先分析固定接收位置的滤波器设计，随后为支持移动性提出两种鲁棒滤波器设计方案——统计鲁棒设计和最坏情况鲁棒设计，这两种方案均不依赖精确的接收位置信息。我们开发了高效算法求解相应设计问题并获得优化滤波器。与现有滤波器相比，所提出的滤波器在各种场景下都展现出更优异的性能。
关键词： 鲁棒设计、光学滤波器、光谱偏移、迁移率、多色LED、可见光通信、光谱重叠
更新于2025-09-09 09:28:46