一維光子晶體光學(xué)傳輸特性的數(shù)值研究.pdf

1、光子晶體的帶隙結(jié)構(gòu)是描述光子晶體的重要性能之一,也是光子晶體應(yīng)用開發(fā)的基礎(chǔ).因此,對(duì)光子晶體的帶隙結(jié)構(gòu)及其光學(xué)傳輸特性的研究是對(duì)光子晶體進(jìn)行基礎(chǔ)性研究的重要內(nèi)容,對(duì)人們認(rèn)識(shí)光子晶體以及應(yīng)用開發(fā)光子晶體都有重要的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義.光子晶體根據(jù)空間結(jié)構(gòu)不同,我們可以把它劃分為一維光子晶體、二維光子晶體和三維光子晶體.目前,對(duì)一維、二維光子晶體研究的相對(duì)較多,三維光子晶體由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、理論研究和制作都比較困難,所以當(dāng)前研究的相對(duì)少一些.一維光子

2、晶體鑒于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、計(jì)算難度小、制作方便等特點(diǎn)研究的頗多,其范圍涉及帶隙結(jié)構(gòu)分析、非線性效應(yīng)、金屬光子晶體、微腔輻射、反射鏡設(shè)計(jì)以及在光通訊器件的設(shè)計(jì)等眾多方面.Fink等人提出一維光子晶體同樣可以實(shí)現(xiàn)全方位帶隙,進(jìn)一步肯定了一維光子晶體的重要性.有人認(rèn)為,一維光子晶體有可能成為未來的全光通訊的關(guān)鍵材料.該文主要采用光學(xué)傳輸矩陣?yán)碚搶?duì)一維光子晶體的傳輸特性進(jìn)行了數(shù)值模擬,對(duì)一維光子晶體帶隙分布特性、介質(zhì)多元化、缺陷模特性等方面進(jìn)行了研究.

3、該論文的具體內(nèi)容如下:1、簡(jiǎn)單闡述了光子晶體的概念,介紹了光子晶體的主要特征、應(yīng)用和近來的發(fā)展?fàn)顩r,并且列舉了光子晶體的幾種常用理論計(jì)算方法和制作方法.2、從麥克斯韋方程出發(fā)推出了光子晶體的征方程,并對(duì)用于計(jì)算一維光子晶體的傳輸矩陣進(jìn)行了推導(dǎo),進(jìn)行了計(jì)算示例.3、數(shù)值模擬了一維光子晶體帶隙寬度隨介質(zhì)折射率之比的變化關(guān)系,以及保持折射率之比不變折射率大小對(duì)帶隙的影響.4、數(shù)值模擬了一維光子晶體中介質(zhì)多元化帶來的不同傳輸特性,并且考慮了制作