【摘 要】
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理论上,该文从麦克斯韦方程入手推导了电磁波在周期介质中传播的本征方程,并以二维平面波法计算了正方、正三角和蜂窝结构的气孔和介质柱无限深二维光子晶体的带隙情况.详细
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理论上,该文从麦克斯韦方程入手推导了电磁波在周期介质中传播的本征方程,并以二维平面波法计算了正方、正三角和蜂窝结构的气孔和介质柱无限深二维光子晶体的带隙情况.详细分析总结了填充类型、晶格类型、填充率以及折射率对带隙的影响;计算了对称点对应于最低两个能级的电磁能量分布,并由此解释了光子带隙存在的原因.将有限高度二维光子晶体结构(光子晶体板)看作在垂直方向上周期很大以至相邻板之间的耦合可以忽略的三维结构,以三维平面波法计算了有限高度二维光子晶体的频带结构,分析其特征并比较得出与无限深二维光子晶体的异同,最后总结了这类结构中的辐射损失问题以及目前计算该类辐射损失的方法.实验上,我们用反应离子刻蚀的方法对二维光子晶体的制作进行了研究.通过对曝光和刻蚀条件的调节,成功制得中心波长为25 μ m的正三角孔列光子晶体板结构并对其形貌进行了扫描电镜测试.自行设计了一系列无限深的二维光子晶体结构,我们尝试引入金属铬膜作为掩蔽层进行反应离子刻蚀,但刻蚀过程存在不可检测性,也容易产生对样品的污染,为此,我们搭建了电化学腐蚀的实验平台,以期能得到高深宽比的二维光子晶体结构.
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