大帶隙的二維像素型光子晶體設(shè)計(jì).pdf

1、光子晶體具有的“光子禁帶”和“光子局域”特性，使得它在光電及通信領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景而受到各國學(xué)者的高度重視，近年來，在理論和實(shí)驗(yàn)上均已取得不少成果。二維光子晶體帶隙結(jié)構(gòu)無論是在理論研究方面還是在實(shí)際制作方面都相對(duì)容易，并且在光通信領(lǐng)域已有較為廣泛的應(yīng)用。一般來說，光子晶體的帶隙越寬，其性能越穩(wěn)定，也就越有應(yīng)用價(jià)值，因此研究具有盡可能大的完全帶隙的二維光子晶體仍具有十分重要的意義。 本文利用降低光子晶體的結(jié)構(gòu)對(duì)稱性來提高絕對(duì)禁

2、帶寬度，提出了兩種新型的由各向同性介質(zhì)GaAs(相對(duì)介電常數(shù)ε=11.4，它有成熟的刻蝕工藝)和空氣為介質(zhì)構(gòu)成的長方網(wǎng)格像素型二維光子晶體，通過參數(shù)優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)對(duì)于簡(jiǎn)單長方網(wǎng)格光子晶體，存在的絕對(duì)禁帶寬度較低只有0.0401ωe(ω=e2πc/a，a為晶格常數(shù)，C為光速)，絕對(duì)禁帶中心頻率ωmid=0.8084ωe，△ω/ωmid=4.96％。 為了提高絕對(duì)禁帶寬度，采用在緊貼長方網(wǎng)格的邊上加入正方介質(zhì)柱，通過較大范圍的參數(shù)搜索優(yōu)