空间非相干光束在一维光子晶体中的传输特性研究

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自1987年光子晶体概念提出后,现已经过了二十多年的研究发展。光子晶体具有周期性结构,其周期一般为光波长量级,在其中传播的光子具有类似于电子在普通晶体中传播的规律。光子晶体作为一种新兴的材料,具有多种独特性质,因此科学家对光子晶体的制作、性质进行了广泛的研究。目前,光子晶体的光子禁带以及光子局域等特性,已在光子晶体光纤、光波导、激光器等应用领域显示出了巨大的前景。   而光子晶体中出现的Goos-H(?)nchen位移近来成为研究的热点。目前对于这方面的讨论主要是关注于完全相干光的情况,而对于非相干光条件下光子晶体中位移的研究还是空白。非相干光在非线性材料的非线性现象近来受到了国内外学者们的广泛关注,因此对于非相干光的研究价值不容小觑,值得对此进行关注和深入研究。   本文主要研究Gaussian-Schell模型的空间非相干光束在一维光子晶体中的传播特性和Goos-H(?)nchen位移现象。首先介绍了光子晶体的基本概念以及研究方法和广泛应用,然后建立了非相干光入射一维光子晶体的理论模型,并进一步利用数值方法模拟一维光子晶体中的非相干光束的动力学演化过程。在这一基础上,研究了不同相干系数和入射角度条件下一维光子晶体中的非相干光场的传输情况,以及透射场和反射场的Goos-H(?)nchen位移现象。分析和讨论了不同条件下非相干光入射条件下的对比结果,以及非相干光束入射一维光子晶体后的传输特性等。并对不同情况下产生各种现象的原因进行了深入的分析。最后总结了研究工作得到的结论,并展望了其对未来光学器件领域研究的潜在应用价值。
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