二維三角晶格光子晶體及波導(dǎo)傳輸特性的研究.pdf

1、本文系統(tǒng)介紹了光子晶體的一般特性及應(yīng)用，詳細(xì)推導(dǎo)了時(shí)域有限差分法，主要工作是以二維三角品格光子晶體為模型，用時(shí)域有限差分法在理論上研究其TE偏振模傳輸特性，其具體內(nèi)容如下： 首先研究由空氣柱/基質(zhì)光子晶體與包層介質(zhì)柱/基質(zhì)光子晶體復(fù)合而成的二維光子晶體的傳輸特性，計(jì)算結(jié)果顯示：這種組合光子晶體，其禁帶寬度遠(yuǎn)大于單一結(jié)構(gòu)光子晶體的禁帶，可以實(shí)現(xiàn)從低頻到高頻的組合寬禁帶，從而達(dá)到在更寬范圍內(nèi)控制電磁波傳播的目的。 為了研究組

2、合禁帶的變化規(guī)律，又繼續(xù)研究了光子晶體的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)禁帶的影響，結(jié)果表明：包層介質(zhì)柱外半徑對(duì)禁帶寬度的影響較大；包層介質(zhì)柱的內(nèi)半徑的大小、內(nèi)柱或包層的介電常數(shù)對(duì)禁帶寬度幾乎沒(méi)有影響，但是對(duì)禁帶內(nèi)的缺陷模有明顯的影響；由介電常數(shù)引起的缺陷模比由包層介質(zhì)柱內(nèi)半徑變化引起的缺陷模明顯；內(nèi)層介質(zhì)柱的介電常數(shù)影響高頻區(qū)的缺陷模，夾層處介電常數(shù)影響低頻區(qū)的缺陷模。由此可以根據(jù)實(shí)際需要，在這種帶隙寬度穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)通過(guò)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)參數(shù)制作濾波器和光開(kāi)關(guān)等。

3、 而后研究了二維橢圓空氣柱光子晶體線波導(dǎo)的濾波特性，通過(guò)數(shù)值計(jì)算發(fā)現(xiàn)：橢圓空氣柱的方位角從0-90度的變化時(shí)，在波導(dǎo)內(nèi)存在某些頻段的光波不能透過(guò)光波導(dǎo)的缺陷模；散射子的旋轉(zhuǎn)方式有三種：同一方向旋轉(zhuǎn)、呈鏡面對(duì)稱(chēng)旋轉(zhuǎn)、只是靠近波導(dǎo)線缺陷的兩排散射子旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)方式不同，缺陷模的頻率范圍就不同；但是無(wú)論何種旋轉(zhuǎn)方式，當(dāng)散射子的偏轉(zhuǎn)角度增大時(shí)，這些缺陷模的中心頻率都向高頻移動(dòng)。這樣可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)散射子的角度達(dá)到控制光通量的目的，實(shí)現(xiàn)光子晶體波導(dǎo)