一維金屬-介質(zhì)光子晶體的理論研究.pdf

1、光子晶體是由具有不同介電常數(shù)的材料排成的周期結(jié)構(gòu)，電磁波在其中傳播時由于受到布拉格散射而被調(diào)制而形成光子能帶結(jié)構(gòu)，光子能帶之間可能出現(xiàn)帶隙，稱為光子帶隙。頻率落在光子帶隙中的光子將不能夠在介質(zhì)中傳播。這個獨特的性質(zhì)極大的改變了光的傳播特性，使人們可以控制量子器件中的自發(fā)輻射，以及實現(xiàn)光子信息科技中的光操控。光子帶隙結(jié)構(gòu)在自然界中也可以找到，這些結(jié)構(gòu)很好的解釋了許多生物中艷麗炫目的色彩形成。
　　 本論文研究的是電磁波在一維金屬/

2、介質(zhì)光子晶體中的傳播特性，論文分為四章：
　　 第一章概述了光子晶體的基本概念、研究現(xiàn)狀，以及制備方法，并對基于光子晶體特殊性質(zhì)而產(chǎn)生的應(yīng)用做了介紹。
　　 第二章闡述了光子晶體的理論計算方法。并對研究工作中所常用的兩種計算方法-一維傳輸矩陣法和二維時域有限差分方法(FDTD)進行了重點介紹。
　　 第三章中，系統(tǒng)研究了一維金屬/介質(zhì)光子晶體中的能帶結(jié)構(gòu)。一維金屬/介質(zhì)光子晶體可以被看作具有等效等離子體頻率的有效

3、金屬/介質(zhì)。通過能帶計算以及場強分析，發(fā)現(xiàn)了關(guān)于一維金屬/介質(zhì)光子晶體結(jié)構(gòu)中等效等離子體頻率的許多有趣的性質(zhì)，比方說結(jié)構(gòu)的等效等離子體頻率和介質(zhì)光學(xué)厚度的關(guān)系。而且我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)金屬的厚度接近趨附深度時，結(jié)構(gòu)的等效等離子體頻率只和介質(zhì)層的光學(xué)厚度成反比，同時和所使用的金屬材料以及厚度均無關(guān)。加大結(jié)構(gòu)中介質(zhì)層的光學(xué)厚度，該結(jié)構(gòu)的等效等離子體頻率能夠降低至極低頻率，比如說紅外區(qū)域。
　　 第四章中，研究了一維金屬/介質(zhì)光子晶體結(jié)構(gòu)中全