正方柱光子晶體中電磁波的異常傳輸現(xiàn)象研究.pdf

1、光子晶體是一種折射率周期性變化的人工合成材料，歸因于其可控的色散特性，電磁波在該材料中呈現(xiàn)出許多反常的傳播現(xiàn)象，如負(fù)折射、平板成像、自準(zhǔn)直效應(yīng)和超棱鏡效應(yīng)，等等。這些反常傳播現(xiàn)象充分展示了光子晶體控制光子運(yùn)動的能力，研究這些反常傳播現(xiàn)象對發(fā)展基于光子晶體的光子器件具有十分重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價值。本論文著重研究原胞填充物形狀對光子晶體等頻線的調(diào)控規(guī)律，以二維正方介質(zhì)柱為例研究光子晶體中的反常折射和全反射現(xiàn)象的產(chǎn)生機(jī)理，并探索其在光功能器

2、件設(shè)計方面的應(yīng)用，取得如下結(jié)果： 1．研究了電磁波在二維正方介質(zhì)柱光子晶體中的傳輸，發(fā)現(xiàn)處于第一頻帶部分帶隙的電磁波在不同界面切割方向上可分別產(chǎn)生全反射和自準(zhǔn)直現(xiàn)象。當(dāng)光子晶體的界面切割沿ГX方向時，由于光子晶體內(nèi)沒有能被有效激發(fā)的本征模，入射波束被完全反射；當(dāng)光子晶體的界面切割方向沿ГM時，歸因于其扁平的等頻線，以不同角度入射的波束在光子晶體內(nèi)幾乎沿同方向傳輸，即產(chǎn)生自準(zhǔn)直現(xiàn)象。 2．研究了正方介質(zhì)柱正方晶格二維光子晶