低介電常數(shù)超材料在磁光隔離器中的應(yīng)用.pdf

1、光子晶體的概念是在二十世紀(jì)八十年代末的時候提出的，發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)成為了現(xiàn)代科學(xué)的重要研究領(lǐng)域。光子晶體是一種由金屬材料或介質(zhì)周期或準(zhǔn)周期排列而成的人工材料。它具有光子局域以及光子禁帶等特性，因此一維光子晶體中加入磁光介質(zhì)層所形成的一維單缺陷磁光光子晶體在外加磁場作用下能在磁光介質(zhì)層處增強磁光效應(yīng)。一維磁光子晶體在實現(xiàn)大的旋轉(zhuǎn)角的同時還可以具有比較高的能量傳輸率。將低介電常數(shù)超材料應(yīng)用到一維磁光光子晶體中，不僅能夠增大旋轉(zhuǎn)角度，還能增強能

2、量的傳輸率，為磁光隔離器的集成化提供一種思路，同時也為低介電常數(shù)超材料提供了一種新的可能應(yīng)用。
　　目前的一維磁光光子晶體結(jié)構(gòu)，存在著一些普遍的問題：第一，光譜響應(yīng)范圍比較小，一般只能在中心波長以及很小的波動范圍內(nèi)實現(xiàn)較好的光隔離，如果用于寬帶通信時，器件往往不能很好的滿足要求；第二，帶寬范圍內(nèi)頻譜響應(yīng)曲線欠平坦，對磁光隔離器的性能存在影響；第三，結(jié)構(gòu)的膜層總層數(shù)較多，不易于實際的制備。
　　針對上述所產(chǎn)生的問題，本文結(jié)合低

3、介電常數(shù)超材料來設(shè)計一維磁光光子晶體結(jié)構(gòu)，并利用傳輸矩陣法對所設(shè)計的結(jié)構(gòu)進行性能分析。本文的研究內(nèi)容和結(jié)果可概括為：
　　1.基于傳輸矩陣方法，探討一維單缺陷磁光光子晶體的克爾磁光效應(yīng)，結(jié)果表明，采用低介電常數(shù)超材料制備層間阻抗差異較大的一維單缺陷磁光光子晶體，既易于在磁光介質(zhì)層形成較強的局域場，獲得接近45度的克爾旋轉(zhuǎn)角，又可增強光的反射，獲得較高的能量反射率。研究結(jié)果有助于制備層數(shù)少、結(jié)構(gòu)簡單而又具有良好工作性能的光隔離器，也