含各向異性左手材料的一維光子晶體的能帶特性研究.pdf

1、光子晶體是一種由折射率周期性分布而形成的人工晶體材料。光子晶體最基本的特征是具有光子帶隙，因而能像半導(dǎo)體控制電子一樣控制光子的運(yùn)動(dòng)。傳統(tǒng)的一維光子晶體是由不同正折射率的介質(zhì)在一維方向上周期性排列構(gòu)成。每層介質(zhì)都是各向同性均勻介質(zhì)。將左、右手材料組合在一起可構(gòu)成新型光子晶體。盡管目前關(guān)于左右手材料交替結(jié)構(gòu)的光子晶體光學(xué)特性的研究已經(jīng)有了一些報(bào)告，但對(duì)于含各向異性左手材料的光子晶體的研究尚比較少見。 本論文圍繞光在含各向異性的左手材

2、料的一維光子晶體中的傳播特性，主要通過數(shù)值計(jì)算和計(jì)算機(jī)模擬，做了以下方面的理論研究： 從麥克斯韋方程組出發(fā)，分析了左手物質(zhì)與電磁波相互作用的基本電磁性質(zhì)，推導(dǎo)了光在光子晶體中傳播的基本微分方程和一維光學(xué)傳輸矩陣?yán)碚?。討論了含各向異性的左手材料一維光子晶體的能帶特性，研究帶隙結(jié)構(gòu)隨光子晶體周期數(shù)、介質(zhì)層厚度等結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化規(guī)律，并進(jìn)一步研究了含左手材料光子晶體的角度特性。詳細(xì)討論了一維含各向異性的左手材料光子晶體引入非線性介質(zhì)缺陷