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异质结构光子晶体的能带特性研究

运用光学传输矩阵理论,研究了异质结构光子晶体的能带特性。结果表明,与周期结构相比异质结构光子晶体可以显著地拓宽光子晶体的光子带隙;在该文提出的结构  (本文共4页) 阅读全文>>

曲阜师范大学
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一维光子晶体的光学传输特性研究

光子晶体是近年来出现的一种新的光学材料。它以光子禁带的存在为主要特征,是由不同折射率的介质周期性排列而成的人工结构,具有能够抑制自发辐射和控制光传输等特性,在光通讯、微波通讯、集成光学等领域有重要的应用前景。一维光子晶体结构简单、易于制备,同时具备二维、三维光子晶体的性质,极有可能成为全光通信领域中的关键材料,因此具有重要的理论意义和广泛的应用价值。本论文的主要内容如下:1.第一章系统地阐述了光子晶体产生的历史背景、物理基础及其主要特征。对光子晶体的应用、制备方法和理论研究方法做了分析比较。2.第二章从麦克斯韦方程出发,推导了光在光子晶体中传播的基本微分方程和一维光学传输矩阵理论。该理论计算量小,精确度高,可以用来计算光子晶体的能带特性。3.第三章讨论了无序对一维光子能带的影响。(a) 引入结构参数a,深入研究了具有无序结构的一维二元光子晶体的能带特性。研究发现,无序结构有效拓宽了光子带隙,与均匀结构相比,拓宽率达到200%以上...  (本文共56页) 本文目录 | 阅读全文>>

太原理工大学
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光子晶体异质结构偏振无关光波单向传输研究

集成光路,相比集成电路来说,有许多无法比拟的优点:信息容量大、处理速度快、开关响应速度很高、抗电磁干扰能力强。类比电二极管,集成光学系统也有一个基本器件:基于光波单向传输的光二极管,它是一种可以限制光沿特定方向传输的光学器件。目前光学集成器件朝着微纳尺度发展,因此设计微纳尺度的光学二极管已成为时代发展的迫切需求。而光子晶体(Photonic Crystal,PhC)可以用来集成光子芯片,为未来替代电子集成芯片提供了可能性,具有很大的应用价值。在理论上,新型的二维PhC光波单向传输器件应该具备高对比度、低插入损耗、宽工作带宽、偏振无关、微纳尺寸和易于制造等优点,但是同时满足以上优点的设计还在研究创新中。本文提出了三种基于二维PhC异质结构的偏振无关光波单向传输器件的方案。基于光子晶体材料,打破结构的空间对称性实现光的单向传输。论文具体的设计思想是:设定界面倾斜角度,满足全反射(Total Reflection,TR)条件,从而拓宽...  (本文共64页) 本文目录 | 阅读全文>>

太原理工大学
太原理工大学

基于全反射实现光波单向传输的二维光子晶体异质结构研究

在光通信系统中,为了避免反射光对有源器件正常工作的影响,保证光学系统的稳定性,需要在光路中设置光波单向传输器。为适应光电集成的发展趋势,制备可集成化的光波单向传输器尤为重要。光子晶体由于其晶格常数与工作波长在一个数量级上而成为制备集成化的光波单向传输器件的首选材料。目前实现光波单向传输的光子晶体主要是在光子晶体中加入磁性材料或者非线性材料,利用磁性材料的旋光效应或非线性材料的非线性效应。但前者需要外界磁场的作用实现旋光,后者需要高功率的入射光产生非线性效应,两者在实际应用中都不是很便利。为克服以上两种光子晶体的缺陷,研究者发现破坏电介质光子晶体的空间结构对称性,亦可实现光波单向传输。例如通过构造具有不同方向带隙的光子晶体异质结构来实现光波单向传输。但由于能带特性的制约,加大了结构的构造难度。本文在二维光子晶体异质结界面的设计上考虑了全反射的因素,使其在实现光波单向传输时,降低了对能带特性的要求,简化了结构的构造难度。利用有限时域...  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>

《光机电信息》2006年03期
光机电信息

光子晶体具备多种应用的可能性

用光子晶体制作的器件能达到理论模型所期望的目...  (本文共4页) 阅读全文>>

《连云港师范高等专科学校学报》2006年01期
连云港师范高等专科学校学报

一维二元光子晶体滤波特性研究

把一维时域有限差分方法用于一维二元光子晶体的滤波特性研究,数值模拟多种因素对一维二元光子晶体的滤波特...  (本文共5页) 阅读全文>>

《现代物理知识》2006年06期
现代物理知识

光子晶体及其应用

过去的50年中,人们通过对半导体的深入研究及其广泛应用,极大地推动了电子工业和信息产业的发展。在电子信息...  (本文共3页) 阅读全文>>