異質(zhì)雙周期光子晶體光學(xué)特性研究.pdf

1、圖書分類號(hào)圖書分類號(hào)圖書分類號(hào)圖書分類號(hào)O431O431O431O431密級(jí)密級(jí)密級(jí)密級(jí)非密非密非密非密UDCUDC535.3535.3535.3535.3碩碩碩碩士士士士學(xué)學(xué)學(xué)學(xué)位位位位論論論論文文文文異質(zhì)雙周期光子晶體光學(xué)特性研究異質(zhì)雙周期光子晶體光學(xué)特性研究異質(zhì)雙周期光子晶體光學(xué)特性研究異質(zhì)雙周期光子晶體光學(xué)特性研究李嬌李嬌李嬌李嬌指導(dǎo)教師（姓名、職稱）指導(dǎo)教師（姓名、職稱）指導(dǎo)教師（姓名、職稱）指導(dǎo)教師（姓名、職稱）溫廷敦溫廷敦

2、溫廷敦溫廷敦教授教授教授教授申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別理學(xué)理學(xué)理學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位碩士學(xué)位碩士學(xué)位碩士學(xué)位專業(yè)名稱專業(yè)名稱專業(yè)名稱專業(yè)名稱凝聚態(tài)物理凝聚態(tài)物理凝聚態(tài)物理凝聚態(tài)物理論文提交日期論文提交日期論文提交日期論文提交日期2012201220122012年年年年4444月月月月22225555日日日日論文答辯日期論文答辯日期論文答辯日期論文答辯日期2012201220122012年年年年6666月月月月3333日日

3、日日學(xué)位授予日期學(xué)位授予日期學(xué)位授予日期學(xué)位授予日期年年年年月月月月日日日日論文評(píng)閱人論文評(píng)閱人論文評(píng)閱人論文評(píng)閱人魏計(jì)林魏計(jì)林魏計(jì)林魏計(jì)林李亦軍李亦軍李亦軍李亦軍答辯委員會(huì)主席答辯委員會(huì)主席答辯委員會(huì)主席答辯委員會(huì)主席郜江瑞郜江瑞郜江瑞郜江瑞20122012年4月25日異質(zhì)雙周期光子晶體光學(xué)特性研究摘要集成電路將所需電路元件整合在小塊半導(dǎo)體晶片上，實(shí)現(xiàn)了電路的小型化、低能耗、低成本，變革了信息技術(shù)。當(dāng)集成電路如摩爾定律預(yù)言的微型化到一

4、定尺度時(shí)，其主要載體電子必然成為限制因素。信息技術(shù)要實(shí)現(xiàn)器件尺寸，信息傳輸速度、效率，質(zhì)量方面的突破，必須依托新型材料，而以以光子作為載體的光子晶體就很好地彌補(bǔ)了這一缺陷。光子晶體具有光子帶隙，可以調(diào)控電磁波的傳輸，從而實(shí)現(xiàn)操作電磁波的目的。目前，光子晶體的相關(guān)基礎(chǔ)研究在不斷發(fā)展，其光學(xué)傳播特性研究已經(jīng)相對(duì)成熟。但是目前有關(guān)光和力結(jié)合的報(bào)道還很少，本文以雙周期結(jié)構(gòu)光子晶體NnmBA)(為對(duì)象就這一點(diǎn)進(jìn)行了補(bǔ)充研究。在本文中，我們?cè)O(shè)計(jì)了一

5、種異質(zhì)雙周期結(jié)構(gòu)光子晶體，用數(shù)值計(jì)算與理論分析相結(jié)合分析了其光學(xué)傳輸特性，特別研究了一種材料為復(fù)折射率的折射率虛部光子晶體的光學(xué)傳輸特性，以及當(dāng)結(jié)構(gòu)發(fā)生軸向應(yīng)變時(shí)的“介觀壓光效應(yīng)”。論文主要內(nèi)容安排如下：首先，系統(tǒng)全面地介紹了光子晶體，包括其概念，基本原理，理論研究方法及制備方法，并對(duì)其應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。其次，設(shè)計(jì)一種異質(zhì)雙周期結(jié)構(gòu)光子晶體NnmBA)(，用傳輸矩陣法對(duì)其光學(xué)傳輸特性進(jìn)行了研究。不考慮介質(zhì)的吸收、散射情況，結(jié)果表明這種

6、光子晶體能形成缺陷模個(gè)數(shù)可調(diào)，禁帶寬度可調(diào)的光子帶隙。光子帶隙受介質(zhì)層材料的折射率影響較小，因此較易制成具有調(diào)節(jié)功能的多通道窄帶濾波器。此結(jié)構(gòu)的光子晶體對(duì)入射角θ很敏感，隨著θ的增加，帶隙變窄，通帶向短波方向移動(dòng)。缺陷模個(gè)數(shù)由m，n決定，與N沒(méi)有關(guān)系。因此，通過(guò)改變?nèi)肷浣呛椭芷跀?shù)，即可達(dá)到改變通帶頻率和個(gè)數(shù)的目的。最后重點(diǎn)研究了一種材料為復(fù)折射率時(shí)的光學(xué)傳輸特性，以及當(dāng)結(jié)構(gòu)發(fā)生軸向應(yīng)變時(shí)的“介觀壓光效應(yīng)”。結(jié)果表明：當(dāng)復(fù)折射率含負(fù)虛部時(shí)