激光波段二維光子晶體能帶結(jié)構(gòu)的數(shù)值計(jì)算與設(shè)計(jì).pdf

1、光子晶體和負(fù)折射特性是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)，在微波與光學(xué)領(lǐng)域都有巨大的應(yīng)用前景。二維光子晶體由于其加工工藝較三維光子晶體簡(jiǎn)單，容易引入缺陷，以及應(yīng)用廣泛而格外受到重視。二維光子晶體及其負(fù)折射特性的理論和應(yīng)用技術(shù)的研究也在不斷地深入。本文主要采用平面波展開(kāi)法(PWE)研究了可見(jiàn)光波段二維光子晶體的完全帶隙及場(chǎng)分布情況，通過(guò)場(chǎng)分布解釋了光子晶體完全帶隙形成的機(jī)理。通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)在相同參數(shù)的情況下三角排列比正方排列更容易產(chǎn)生完全帶隙，研究了如何選擇合

2、適的參數(shù)來(lái)獲得盡可能寬的完全帶隙。計(jì)算出了帶隙中心位于可見(jiàn)光波長(zhǎng)為580nm的介電常數(shù)為13.69的二維三角晶格的光子晶體的具體參數(shù)：晶格常數(shù)a為237.8 nm，空氣孔半徑r為107.01nm，為設(shè)計(jì)THz二維光子晶體提供了依據(jù)。利用時(shí)域有限差分法(FDTD)對(duì)二維光子晶體成像及負(fù)折射特性進(jìn)行了模擬仿真，當(dāng)工作頻率處在第二能帶內(nèi)，ω=0.3008(2πc/a)時(shí)，光子晶體的等效折射率為n<,eff>=-1時(shí)，二維光子晶體具有成像的功能