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含特异材料一维和准一维光子晶体的特性研究

由于特异材料奇异的电磁特性,在光子晶体中引入特异材料,会带给我们很多新的规律和现象。本文在亚波长的条件下研究了含特异材料的一维和准一维光子晶体的特性。我们在前人研究的基础上,分析和总结了两类不同的一维光子晶体的能带特性。指出由双负和正常材料形成的一维光子晶体中的零平均折射率能隙以及由两种单负材料组成的一维光子晶体中的零有效相位能隙,具有部分相似的性质,都属于“空间平均单负”(spatial-averaged-single-negative:SASN)能隙。这类能隙具有对角度和偏振以及周期性的依赖小,并且不随品格常数标度的改变而改变的性质。我们研究的准一维光子晶体是在由负折射率材料制成的基底上,等间距的栽种正折射率材料的分枝而构成的光子晶体。我们应用复杂介质表面响应理论,通过计算解析的给出了能带结构、透射能谱以及场强。结果发现:梳状光子晶体中存在着一个与零平均折射率能隙比较相似的能隙。它具有SASN能隙的一般性质,如:能隙宽度和位  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>

华东师范大学
华东师范大学

应用于中红外波段的多孔氧化硅一维光子晶体研究

衬底的绝热结构和红外辐射的阻断方式构成了影响非制冷红外焦平面探测器阵列的分辨率和探测率等性能提高的主要因素,本论文探索利用阳极氧化方法构建多孔硅一维多层结构,采用快速热氧化,使孔度高的部分完全氧化而孔度低的部分不完全氧化,由此两部分构成光子带隙在红外波段的部分氧化了的多孔硅光子晶体材料,并利用这种材料作为制作非制冷红外焦平面探测器阵列的衬底。研究内容还包括不同氧化条件对不同孔度多孔硅的光学性质的影响,以及根据单层氧化了的多孔硅光学性质对光子晶体材料的设计,鉴于多孔氧化硅材料本身具有绝热特性,因此它既能对特定红外波段的辐射实现阻断,又具有隔热特性,是一种理想的衬底材料。论文第一章对光子晶体和非制冷红外热释电探测器的概念进行了扼要的阐述,介绍了目前基于多孔硅的一维光子晶体的发展现状以及存在的主要问题,由此引出本论文的主要研究内容。论文第二章主要论述了多孔氧化硅一维光子晶体的制备方法。探讨了电流密度、电解液、氧化时间等因素对氧化后结构...  (本文共62页) 本文目录 | 阅读全文>>

广西大学
广西大学

一维光子晶体的带隙特性研究

光子晶体是一种介电常数按周期性排列的人工微结构材料。其主要特征是具有光子禁带。可以把它划分为一维光子晶体、二维光子晶体和三维光子晶体。一维光子晶体是光子晶体最基本的构型,其折射率在一维空间方向上呈周期性分布。一维光子晶体结构简单、易于制备,同时具备二、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,因此具有较高的理论价值和广泛的应用前景。本文的主要工作内容和取得的成果如下:1.系统的阐述了光子晶体的概念、特性、理论研究方法、应用、制备方法。2.从电磁波理论出发,推导了光在光子晶体传播的基本微分方程。对传输矩阵方法进行简要的推导。3.从光子晶体的结构出发,利用传输矩阵方法进行数值模拟,研究一维二元光子晶体带隙的影响因素。4.研究一维光子晶体中央加入杂质模,结构参数对形成的超窄透过带滤波特性的影响。加入的缺陷模介质的折射率越小,产生的窄带滤波性能越好;一维光子晶体两基元介质的折射率比值越大,产生的透过带带宽越窄。缺陷模位于...  (本文共53页) 本文目录 | 阅读全文>>

《精细化工》2019年05期
精细化工

基于聚合物的一维光子晶体研究进展

从一维光子晶体组装材料角度出发,总结分析了基于聚合物的有机/有机型和有机/无机杂化型一维光子晶体的结构特点、组装原理和方法、性能及应用。在有机/有机型一维光子晶体中,主要介绍了含有不同亲疏水链段的嵌段共聚物和含有可聚合双键的表面活性剂自组装形成的一维光子晶体。在有机/无机杂化型一维光子晶体中,既论...  (本文共12页) 阅读全文>>

《天津科技大学学报》2016年01期
天津科技大学学报

一维光子晶体的光学特性研究

利用传输矩阵法对一维光子晶体的带隙结构及传输特性进行了研究.计算得到了一维光子晶体在...  (本文共5页) 阅读全文>>

《半导体光电》2014年04期
半导体光电

色散对一维光子晶体能带中光场的影响

利用特征矩阵的方法推导出光在一维光子晶体中光场的分布公式,利用光场的分布公式和材料色散公式研究了材料色散对一维光子晶体内部光场分...  (本文共4页) 阅读全文>>