一維光子晶體禁帶結(jié)構(gòu)及缺陷模耦合特性研究.pdf

1、一維光子晶體是光子晶體最基本的構(gòu)型，因為其結(jié)構(gòu)簡單、易于制備，同時具備二、三維光子晶體的性質(zhì)，因此具有較高的理論價值和廣泛的應(yīng)用前景。 本論文從一維光子晶體的結(jié)構(gòu)特點出發(fā)，著重研究了有限周期一維光子晶體的光子禁帶及缺陷模的光學(xué)特性。利用光學(xué)特征矩陣方法推導(dǎo)出了任意結(jié)構(gòu)一維光子晶體的反射率、透射率公式，闡述了完全光子禁帶的概念。計算分析了一維中間替代缺陷光子晶體的缺陷模特性，得出："f"(禁帶缺陷模對應(yīng)頻率)隨"nc"(缺陷介質(zhì)層

2、的折射率)的增加而線性下降，并數(shù)值模擬了它們的幾何圖形。根據(jù)f-nc的對應(yīng)關(guān)系提出了一種測量介質(zhì)折射率的方法。研究了介質(zhì)插層復(fù)折射率虛部的存在對透射譜特性的影響：隨插層厚度的增大和吸收特性的增強，缺陷模式并沒有出現(xiàn)，而是表現(xiàn)為對透射峰的明顯增益。 通過數(shù)值模擬計算，分析了包含雙缺陷的一維光子晶體的禁帶結(jié)構(gòu)特性。由于兩缺陷間存在相互作用，其禁帶結(jié)構(gòu)的性質(zhì)受到兩缺陷間隔光學(xué)厚度及缺陷層折射率等因素的影響；模擬計算了缺陷模的簡并與分裂