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李洪涛 《东莞理工学院学报》2007,14(5):37-42
在矢量波的理论框架上,从麦克斯韦方程组出发推导了光子晶体中光子的波动方程,发现其在形式上与自然晶体中电子的薛定谔方程十分相似.因此,光子晶体中光子的运动将类似于周期性势场中电子的运动,会产生类似的电磁波或光波的"能带"结构,也可以借用固体能带理论的基本方法来研究光子晶体的带隙. 相似文献
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光子晶体是一种新型光学材料,其基本特征是具有光子频率带隙,频率落在带隙内的电磁波被禁止在光子晶体中传播。探讨光子晶体的基本特征和常用的理论研究方法对于光子晶体的应用前景是有益的。 相似文献
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本文介绍了光子晶体的基本概念,分析了光子晶体的结构特征,给出了几种理论分析方法和制备方法,并对这种材料的应用和前景进行了展望。 相似文献
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本文阐述了国内光子晶体传感器的研究现状,分析了传感原理。研究了光子晶体光纤的传感原理以及三种光子晶体光纤传感器,叙述了在传感中需要考虑的两个问题,并提出了解决的办法。 相似文献
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光子晶体光纤(PCF)具有独特的光学特性和灵活的设计,在光通信等领域具有广阔的应用前景.本文介绍了PCF的概念、导光原理、分类以及数值计算方法.总结了光子晶体光纤的研究成果. 相似文献
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具有缺陷的光子晶体,光子频率带隙内将出现局域模,而线缺陷相应地形成一个传输效率很高的光波导.计算了空气中Al材料的旋转四边形直柱光子晶体存在线缺陷时的带结构和态密度,给出了二维方形光子晶体的波导的TM模的电场分布,并讨论了波导耦合的传输效率. 相似文献
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晶体中获得大的绝对带隙,可以通过降低格子对称性解除简并来实现。格子对称性的降低一般可以通过向晶体的原胞内引入不同半径的柱子的方法实现,在该方法基础上结合滑移操作,对二维正方形光子晶体结构进行了研究,发现这种联合方法用于打开绝对带隙特别有用,其相对带隙宽度约为“双柱子正方形格子”情况的2倍,同时还使绝对带隙出现的位置向低频处移动。 相似文献
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用传输矩阵法计算模拟掺杂(含缺陷)一维光子晶体模型(ABCnAB)m的透射谱,当n=1,(ABCAB)。的透射谱出现了有规律的共振透射带,具有宽带滤波的特性,当m=10时,(ABCAB)10随缺陷层C的折射率以的变化,禁带中心频率处(1.0ω/ω0)出现了一个带宽由大变小变化的透射带,且每个透射带又分裂为恒定透射率的多个透射峰;当m=10,n为奇数时,模型(ABCnAB)10的透射谱出现奇数个透射带,n为偶数时,出现偶数个透射带,且每个透射带均分裂为9个透射峰。这些特性可用于设计可调性多通道滤波器等。 相似文献
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韩汝取 《太原师范学院学报(自然科学版)》2007,6(3):130-134
光子晶体材料的介电常数在空间中呈周期分布,这种材料存在光子带隙,引入缺陷对光有局域效应,为更好地控制光和利用光提供了新的方法。文章利用传输矩阵法计算了一维光子晶体不同结构的带隙特征,计算表明光子带隙的宽度受到材料介电常数及介质层厚度的影响。随材料介电常数及介质层厚度的增加,光子带隙宽度存在一个极大值,对于确定材料构成的光子晶体,两介质等厚时带隙最宽。 相似文献
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本文利用数值模拟和实验的方法研究了准晶光子晶体的传输特性和局域特性.能流和态密度的计算结果都表示十二重准晶光子晶体具有光子带隙.但是,和周期性的光子晶体不同,具有确定频率的电磁波局域在无缺陷的十二重准晶光子晶体中.理论分析表明,这种局域模是由准晶光子晶体结构中的无序性和自相似性相互竞争的结果. 相似文献
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针对二维光子晶体在自准直传输现象,推导了非正交坐标系下的时域有限差分(FDTD)模型,有效地计算了二维椭圆基元光子晶体带隙结构.结合等频图分析,从理论上研究了二维椭圆基元光子晶体结构中TM模式的自准直现象,优化设计出宽角度自准直效应模型,并通过高斯波束验证了其无衍射自导传输模式. 相似文献
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光波在一维光子晶体中传播行为的数值研究 总被引:1,自引:0,他引:1
由Kronig-Penney模型导出了光波在一雏光子晶体中传播的群速度的解析表达式,利用传输矩阵法对一维光子晶体的色散关系和群速度分布特征进行了数值研究.结果表明,光波在光子晶体中传播的群速度与光子带隙结构及色散特性有着密切的联系,光子导带内的群速度为有限值,在光子禁带的边缘,群速度迅速减小而趋于0,光的传播具有显著的带边延迟效应.同时,在反常色散区,群速度为负值,光的传播表现出明显的超光速现象.光子晶体的结构参数直接影响光波在光子晶体中的群速度. 相似文献
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用光量子理论给出一维光子晶体(AB)N中光子的几率密度、几率流密度和Zak相, 当介质B的折射率nb=1.12时, 用量子方法计算出三条带的Zak相. 结果表明: 当入射角θ和周期数N改变时, 光子晶体的几率密度和几率流密度近似为周期变化, 且其振幅随入射角θ和周期数N的增加而增大; 当入射光的频率与透射率T=100%相对应时, 几率密度的振幅最大, 当入射光的频率与透射率T=0相对应时, 几率密度不为零, 但几率密度的振幅迅速衰减到零, 即光子晶体中存在光子的量子隧道效应. 相似文献
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