二维渐变光子晶体能带结构研究

来源 :北京师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:manking93
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
光子晶体是介电常数或折射率在空间周期性变化的新型光学结构材料。光子晶体的一个重要特征是具有光子能带或光子带隙,可以控制光的传播性质。如果某频率的光以任何角度入射到光子晶体上,都无法在其中传播,则该光子晶体存在全向禁带或完全带隙。光子晶体的这一特征使它在光通信等领域有广阔的应用前景,所以如何制作出具有全向光子禁带的光子晶体就成为近年来研究的热点。 激光全息技术是国际上近几年来兴起的一种非常有前途的制作微结构的方法。全息光刻有简便、经济、易控制等优点,可以用来制造一维、二维和三维的可见光范围内的光子晶体。 一维光子晶体(比如光纤)的研究已经比较完善,本文主要对二维光子晶体的能带结构进行研究。由于目前使用的全息记录材料分为折射率渐变材料和折射率突变材料两种,本文以三角品格和正方晶格为例,用平面波方法分别对突变型和渐变型的二维光子晶体进行数值模拟,探索其禁带产生的规律。主要内容如下: 1).分别讨论了三角晶格反结构和正方晶格反结构的能带与填充率及折射率对比度的关系。我们发现突变型三角晶格反结构更容易实现全向禁带。 2).提出一种新的制作正方晶格的方法,即用四束光干涉单次曝光来实现,并与传统的用两束光干涉两次曝光制取的正方晶格作比较。新方法制作的正方晶格在一定的折射率调制下可以实现TM波的全向禁带,优于传统的正方晶格。 3).数值模拟了渐变型三角晶格的能带关系,发现三角品格的TM波在折射率调制为0.5时开始出现全向禁带,而TE波存在能级简并,从而使TEM波不存在全向禁带。 4).为了解除渐变三角晶格中TE波的能级简并,我们设计了单次曝光+平移+再次曝光形成的复式三角格子。我们发现,通过适当的平移可以使TE波出现全向禁带,但同时也让TM波的禁带宽度减小。 5).以DCG为记录材料,实验制作了三角晶格和复式三角晶格,测量其透射谱并进行比较分析。
其他文献
管道系统在船舶、水利、化工、航空航天等领域有着非常广泛的应用背景。管道中的噪声传播和噪声控制是非常重要的研究内容。由于管道中风扇或泵机的往复或旋转运动,其中的噪声
学位
本论文包括两方面内容。第一部分讨论黑洞热力学的量子修正问题;第二部分对黑洞的霍金辐射及信息丢失佯谬给出了一些解释。全文共分为三章: 第一章足综述。将简要介绍论文的
【教学目标】1.指导学生掌握竖弯钩的书写要领。2.学写“元”“色”两字,让学生感受毛笔字的美妙,激发学生写字的兴趣。3.通过教师的示范、指导,让学生学会观察、学会审美,写
在过去的十几年中,国际标准化组织制订了一系列的国际视频编码标准并广泛应用到各种领域。其中,ITU-T制订了满足实时视频通信应用的标准,例如H.261,H.263,H.263+和H.263++;IS
写作,在人们学习、生活中应用广泛、必不可少。因此,作文教学在语文教学中占有十分重要的地位。然而一直以来,作文教学费时费力、成效不大,这让不少语文教师感到棘手,让很多
本论文内容包括两个方面。第一部分讨论黑洞的Hawking辐射以及信息疑难问题。第二部分讨论了Casimir效应。论文的组成具体分成三章: 在第一章中,我们首先介绍了黑洞热力学发
鉴于半导体技术在过去的半个世纪中对社会生产力所产生的巨大推动作用,一种可以控制光子的光学材料-光子晶体--被人们寄予了厚望。经过二十多年的发展,光子晶体的广阔应用前景
本文通过研究互联网为代表的通信系统的功能、所提供服务的能力,提出了一种具有三个维度通信能力(包括:数据传送能力、信息存储能力和语义计算能力)的沟通网络数学模型,即STL沟
在目前存在的多种语音增强算法里,谱减法凭借着语音增强效果较好、算法复杂度适中和较容易实时处理实现而得到了广泛的应用。谱减法通过预先估计噪声谱的幅度,再从原始带噪语
CdO是窄禁带的氧化物半导体,在太阳能电池、液晶显示器、可充电电池、气体传感器等领域具有广泛的应用背景。ZnO是宽禁带的半导体,在紫外激光器、短波长光电器件、气体传感器、