異質雙周期光子晶體光學特性研究.pdf

1、圖書分類號圖書分類號圖書分類號圖書分類號O431O431O431O431密級密級密級密級非密非密非密非密UDCUDC535.3535.3535.3535.3碩碩碩碩士士士士學學學學位位位位論論論論文文文文異質雙周期光子晶體光學特性研究異質雙周期光子晶體光學特性研究異質雙周期光子晶體光學特性研究異質雙周期光子晶體光學特性研究李嬌李嬌李嬌李嬌指導教師（姓名、職稱）指導教師（姓名、職稱）指導教師（姓名、職稱）指導教師（姓名、職稱）溫廷敦溫廷敦

2、溫廷敦溫廷敦教授教授教授教授申請學位級別申請學位級別申請學位級別申請學位級別理學理學理學理學碩士學位碩士學位碩士學位碩士學位專業(yè)名稱專業(yè)名稱專業(yè)名稱專業(yè)名稱凝聚態(tài)物理凝聚態(tài)物理凝聚態(tài)物理凝聚態(tài)物理論文提交日期論文提交日期論文提交日期論文提交日期2012201220122012年年年年4444月月月月22225555日日日日論文答辯日期論文答辯日期論文答辯日期論文答辯日期2012201220122012年年年年6666月月月月3333日日

3、日日學位授予日期學位授予日期學位授予日期學位授予日期年年年年月月月月日日日日論文評閱人論文評閱人論文評閱人論文評閱人魏計林魏計林魏計林魏計林李亦軍李亦軍李亦軍李亦軍答辯委員會主席答辯委員會主席答辯委員會主席答辯委員會主席郜江瑞郜江瑞郜江瑞郜江瑞20122012年4月25日異質雙周期光子晶體光學特性研究摘要集成電路將所需電路元件整合在小塊半導體晶片上，實現了電路的小型化、低能耗、低成本，變革了信息技術。當集成電路如摩爾定律預言的微型化到一

4、定尺度時，其主要載體電子必然成為限制因素。信息技術要實現器件尺寸，信息傳輸速度、效率，質量方面的突破，必須依托新型材料，而以以光子作為載體的光子晶體就很好地彌補了這一缺陷。光子晶體具有光子帶隙，可以調控電磁波的傳輸，從而實現操作電磁波的目的。目前，光子晶體的相關基礎研究在不斷發(fā)展，其光學傳播特性研究已經相對成熟。但是目前有關光和力結合的報道還很少，本文以雙周期結構光子晶體NnmBA)(為對象就這一點進行了補充研究。在本文中，我們設計了一

5、種異質雙周期結構光子晶體，用數值計算與理論分析相結合分析了其光學傳輸特性，特別研究了一種材料為復折射率的折射率虛部光子晶體的光學傳輸特性，以及當結構發(fā)生軸向應變時的“介觀壓光效應”。論文主要內容安排如下：首先，系統(tǒng)全面地介紹了光子晶體，包括其概念，基本原理，理論研究方法及制備方法，并對其應用前景進行了展望。其次，設計一種異質雙周期結構光子晶體NnmBA)(，用傳輸矩陣法對其光學傳輸特性進行了研究。不考慮介質的吸收、散射情況，結果表明這種

6、光子晶體能形成缺陷模個數可調，禁帶寬度可調的光子帶隙。光子帶隙受介質層材料的折射率影響較小，因此較易制成具有調節(jié)功能的多通道窄帶濾波器。此結構的光子晶體對入射角θ很敏感，隨著θ的增加，帶隙變窄，通帶向短波方向移動。缺陷模個數由m，n決定，與N沒有關系。因此，通過改變入射角和周期數，即可達到改變通帶頻率和個數的目的。最后重點研究了一種材料為復折射率時的光學傳輸特性，以及當結構發(fā)生軸向應變時的“介觀壓光效應”。結果表明：當復折射率含負虛部時