光子晶體中光與物質(zhì)相互作用的非線性效應(yīng).pdf

1、該文主要研究可見(jiàn)光和光通信波段的光子晶體及器件的研制和特性測(cè)試,這方面研究將會(huì)推動(dòng)光子晶體在全光集成和光通信方面的應(yīng)用.基于非線性光子晶體的光子器件逐漸成為目前研究的重點(diǎn).我們對(duì)光子晶體的制備和三階非線性光子晶體進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究.我們利用多重散射方法研究了各種光子晶體、微腔結(jié)構(gòu)的帶隙特性,優(yōu)化設(shè)計(jì)程序,結(jié)合微加工的電子束、離子束刻蝕的精度要求和測(cè)試設(shè)備的條件設(shè)計(jì)出可見(jiàn)光和光通信波段的光子晶體和器件,得出了適合做光子晶體光開(kāi)關(guān)的光子晶

2、體的結(jié)構(gòu)參數(shù),為實(shí)驗(yàn)提供理論依據(jù).我們對(duì)二維光子晶體的制備進(jìn)行了研究.通過(guò)掃描電鏡,我們看到制作的聚苯乙烯光子晶體的質(zhì)量比較好.我們利用二維光子晶體波導(dǎo)能量耦合的消逝波耦合系統(tǒng),測(cè)量了光子帶隙在可見(jiàn)光波段的二維聚苯乙烯光子晶體的光子帶隙.經(jīng)與理論計(jì)算對(duì)比,發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論模擬比較吻合.我們對(duì)三維光子晶體的制備進(jìn)行了研究.首先,利用改進(jìn)的氣壓法自組織生長(zhǎng)方法制備出膠體聚苯乙烯光子晶體,并對(duì)其帶隙特性進(jìn)行了測(cè)量.其次,利用改進(jìn)的垂直沉積技

3、術(shù)制備出高品質(zhì)的可見(jiàn)光波段聚苯乙烯光子晶體Opal,厚度為2~3 μ m,光子帶隙中心的透過(guò)率約為5％,導(dǎo)帶透過(guò)率大于65％,光子晶體帶隙邊緣的斜率非常陡峭,大于5.2％/nm的光子晶體,優(yōu)于國(guó)外報(bào)道的數(shù)值.利用三維聚苯乙烯光子晶體實(shí)現(xiàn)了ps量級(jí)快速時(shí)間響應(yīng)的、光子帶隙連續(xù)可調(diào)的可調(diào)諧光子晶體,光子帶隙移動(dòng)了13nm.這一結(jié)果對(duì)光通訊和光計(jì)算等領(lǐng)域有重要意義.整篇論文分為五章.第一章為序論,簡(jiǎn)單介紹了光子晶體的概念和它的研究現(xiàn)狀.第二章