二維三角晶格光子晶體的光學(xué)特性及應(yīng)用研究.pdf

1、OPTICALPROPERTIESANDAPPLIEDR丑SEARCHOFATWO一DIMENSIONALTRIANGULARLATTICEDissertationSubrnittedtoTainyuanUniversityofTechnologyfPh.D.DegreeSuPervisor:Prof.LiangW七iCidate:LiXiujieCollegeofMaterialSeienceandEngineeringTainyUa

2、nUniversityofTeehnology，Tainyuan030024PeoPle’RePublieofChinaNovember2010太原理工大學(xué)博士研究生學(xué)位論文隨著折射率的增大，帶隙加寬晶格常數(shù)增大，可使光子禁帶向長波方向發(fā)生位移，禁帶寬度增大。此外隨著入射光線偏轉(zhuǎn)角度的增大，光子晶體反射率曲線發(fā)生了很大的改變。文中還應(yīng)用平面波展開法驗證了計算的正確性。(2)在二維三角晶格光子晶體中分別引入兩種不同類型點缺陷及線缺陷。伴隨

3、著缺陷的引入，TM模式光子禁帶范圍內(nèi)出現(xiàn)了一條透射率很高的缺陷模。缺陷空氣柱半徑和介電常數(shù)的改變會對光子晶體的能帶結(jié)構(gòu)和缺陷模的位置產(chǎn)生影響。對于不同缺陷光子晶體，隨著缺陷空氣柱半徑的增大，缺陷模均向短波方向移動而缺陷圓柱介電常數(shù)的增大則會使缺陷模發(fā)生紅移，光子禁帶整體向長波方向發(fā)生位移。通過調(diào)整光子晶體中缺陷類型及缺陷參量，可使缺陷模在1050一1150nm波段內(nèi)變化，該波段為光纖通信所用光波的波長范圍。因此可將其用作不同波段窄帶選頻

4、濾波器并進一步應(yīng)用于波分復(fù)用光通信領(lǐng)域。(3)設(shè)計了一種可用于太陽能反射器的二維三角晶格光子晶體異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)，比較了光線從不同入射角度入射時，可見和近紅外波段范圍內(nèi)反射率的變化。結(jié)果表明隨著入射光線偏轉(zhuǎn)角度的增大，光子晶體對400一750nm可見光波段入射光的平均反射率逐漸增大。對于750一120OIun波段近紅外入射光線，當偏轉(zhuǎn)角度為30。時反射率最低，為90%，在其它偏轉(zhuǎn)角度下，反射率均達到98%以上，表現(xiàn)出了相當高的反射效率。該異質(zhì)