色散介質可調諧周期性結構研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代通信技術的高速發(fā)展，由于人工電磁材料對電磁波獨特的調控特性，在民用及國防都有非常重要的應用，因此成為電磁領域新的研究熱點。周期性結構作為人工電磁材料中一種拓撲結構，也引起了人們的關注。本文主要研究周期性結構中的光子晶體和電磁誘導透明這兩種，同時在設計周期性結構時引入半導體和石墨烯這兩種色散介質。由于半導體和石墨烯的物理特性可以通過許多參數(shù)進行調制，因此利用這兩種色散介質來設計可調諧周期性結構時，具有非常大的優(yōu)勢。本文主要設計了兩

2、種周期性結構，分別是基于半導體的一維光子晶體結構和基于石墨烯的電磁誘導透明結構，研究了它的傳輸特性和可調諧等特性。本文的研究內容和創(chuàng)新點為以下幾點：
　　1、討論了光子晶體研究時主要采用的幾種算法，分別闡述了各種算法在處理不同問題時的優(yōu)劣。同時對本文使用的特征矩陣法進行了詳細的介紹和推導。還采用特征矩陣法研究了一維非磁化半導體光子晶體在太赫茲波段的傳輸特性和全向光子帶隙(OBG)。由于該器件的OBG對入射電磁波極化方式和入射角都不

3、敏感，因此可以用來設計全向反射器。我們還討論了各個參數(shù)（填充率和等離子體頻率）對OBG的影響。
　　2、研究設計了基于一維半導體光子晶體的模式分離器。對半導體的磁光Voigt效應進行論述，分析在磁光Voigt效應下，半導體材料的物理特性和理論模型，同時研究了當存在外加磁場時，一維磁化半導體光子晶體的傳輸特性和模式分離特性，還討論了當外加磁場的強度發(fā)生變化時，該結構的模式分離的頻帶可以在一個較大的頻率范圍發(fā)生調節(jié)。
　　3、研