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文檔簡介
1、1987年Yablonovitch和John分別提出了介電常數(shù)呈周期性分布的材料可以改變在其中傳播的光子的行為,并稱這種材料為光子晶體(Photoniccrystals)。光子晶體具有控制光在其中的傳播的性質(zhì),產(chǎn)生了許多嶄新的物理特性,可以用于制作全新概念或以前所不能制作的高性能光學(xué)器件。
光子能帶結(jié)構(gòu)是光子晶體的主要特征。具體表現(xiàn)為:一定頻率范圍的電磁波,在光子晶體的特定方向上不能傳播。當(dāng)沿著這個(gè)方向入射到光子晶體時(shí),光
2、將全部反射,形成光子帶隙。光子晶體的另一個(gè)主要特征是光子局域,如果在光子晶體中引入某種程度的缺陷,光子晶體原有的對稱性被破壞,在光子晶體的禁帶中就可能出現(xiàn)頻率極窄的缺陷態(tài),與缺陷態(tài)頻率對應(yīng)的光子可以被局限在缺陷位置,而帶隙中其它頻率的光仍然被禁止。雖然只有完整的光子晶體才具有完全帶隙,但在實(shí)際應(yīng)用中,人們更關(guān)注具有缺陷的光子晶體,因?yàn)閹毒哂邢拗齐姶挪ǖ哪芰?,而缺陷則有引導(dǎo)電磁波的可能,這在光子系統(tǒng)中極具應(yīng)用價(jià)值,但是通常情況下,光子晶
3、體一旦制備完成,缺陷模位置即為確定的,使得光子晶體的應(yīng)用很有局限性。如果光子晶體帶隙可以調(diào)控,即電磁波的傳播方向可以隨人們的意愿而改變,這將是光子晶體研究領(lǐng)域的一大突破。因此對可調(diào)帶隙光子晶體結(jié)構(gòu)模型的研究,成為眾多研究者關(guān)注的一大熱點(diǎn)和難點(diǎn)。
本文采用傳輸矩陣方法,研究了可見光范圍內(nèi)TiO2/MgF2多層膜一維光子晶體結(jié)構(gòu)的帶隙特性,以及引入LiNbO3缺陷層后對帶隙的影響,找到了可見光波段含單缺陷模和雙缺陷模帶隙結(jié)構(gòu)。
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