六角蜂窩結構光子晶體負折射及成像特性研究.pdf

1、光子晶體具有光子帶隙的基本特征，當頻率落在光子帶隙中的電磁波的傳播會被禁止，為人們控制光子提供了一個很好的方法。隨著對光子晶體材料不斷深入的研究，人們在實驗和理論上都證明了滿足一定條件的光子晶體是一種很好的負折射材料，具有很好的負折射效應。這篇論文主要研究的是六角蜂窩結構光子晶體負折射及成像特性。
　　 本論文在第1章首先引入了光子晶體的概念，介紹了光子晶體的一些常用制備方法和基本特性，隨后解釋了負折射現象的產生機理，最后介紹了

2、國內和國外的光子晶體負折射現象的研究進展。第2章主要介紹光子晶體的電磁理論和數值分析方法。重點介紹了計算光子晶體最常用的兩種方法:平面波展開法和有限時域差分法。第3章研究了光子晶體的負折射特性，首先引入在分析光子晶體負折射特性之前有必要解釋清楚的幾個基本概念，說明了等效折射率負折射現象與等效負折射率之間的區(qū)別，隨后詳細分析了影響二維光子晶體中的負折射現象的幾種參數。這些參數包括介質柱半徑、光子晶體厚度、點光源的位置和介質柱介電常數等。隨

3、著介質柱半徑及介電常數的增加，半高全寬隨之減小，我們可以認為介質柱半徑及介電常數的增加一定程度上能夠提高光子晶體負折射的成像分辨率;隨著光子晶體厚度的增加，光經過光子晶體后會變弱甚至看不清，然而負折射現象卻是始終存在的;只有當光源在近場時，倏逝波才能完全被恢復，才更容易產生完美的負折射成像現象。最后重點介紹了單次曝光干涉法制備的全息成型的二維蜂窩晶格與三角晶格光子晶體的負折射現象。
　　 最后第4章給出了幾種提高光子晶體負折射的

4、像點聚焦分辨率的方法。首先介紹了當前已經發(fā)表的幾種能夠提高光子晶體負折射的像點聚焦分辨率的方法，然后重點討論了利用空心結構來提高光子晶體負折射的像點聚焦分辨率的方法，研究討論發(fā)現，在相同半徑下，空心結構的光子晶體相對實心結構的光子晶體的全角負折射更加優(yōu)化，數值模擬也表明空心結構光子晶體的傳輸效率和成像分辨率明顯提高，即從半高全寬和光強傳輸的角度看，空心結構光子晶體得到的負折射成像性能明顯優(yōu)于不加空心結構的純介質柱結構，也就說明利用空心結