一維光子晶體禁帶及缺陷模光學(xué)特性的研究.pdf

1、光子晶體是20世紀(jì)80年代末提出的新概念和新型人工微結(jié)構(gòu)光學(xué)材料.光子晶體以光子禁帶的存在為主要特征,其典型結(jié)構(gòu)為折射率周期性變化的物體.一維光子晶體是光子晶體最基本的構(gòu)型,其折射率在一維空間方向上呈周期性分布.一維光子晶體結(jié)構(gòu)簡單、易于制備,同時(shí)具備二、三維光子晶體的性質(zhì),極有可能成為全光通信領(lǐng)域中的關(guān)鍵材料,因此具有較高的理論價(jià)值和廣泛的應(yīng)用前景.該論文從一維光子晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)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

2、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、反射光相位及透射率隨入射角的變化,闡述了完全光子禁帶的概念.由計(jì)算結(jié)果分析討論了一維光子晶體出現(xiàn)完全光子禁帶與晶體結(jié)構(gòu)和介質(zhì)材料折射率的密切關(guān)系,高反射率情況下晶體結(jié)構(gòu)對反射光相位的調(diào)制.通過數(shù)值模擬計(jì)算分析了光波在包含缺陷的一維光子晶體中的傳播規(guī)律,與不包含缺陷的結(jié)構(gòu)相比,在光子禁帶中形成了缺陷模.缺陷模的位置、數(shù)目和透射率等特性不僅和缺陷的產(chǎn)生方式有關(guān),還和缺陷的光