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复合结构光子晶体的制备与性质

刘占芳  
【摘要】: 具有掺杂等复合结构,是三维光子晶体从简单材料走向复杂器件的重要一步。通过具有掺杂态的光子带隙来改变荧光发射,得到特定波长的荧光光谱窄化,对在微/纳米尺度体系内获得激光发射或类激光发射具有重要理论意义。空心微球组成的光子晶体,通过液体渗入来调节光子晶体的带隙波长和强度,可通过光子带隙波长和强度的改变来表征液体折光率变化。 本文利用多层光子晶体的复合光子带隙,得到荧光光谱的窄化效应,并可以有效地对荧光发射光谱进行修饰。在有效改进光子带隙对荧光发射的整体抑制作用后,期望能够在此体系内获得类激光发射。 通过将相同尺寸、不同折光率的微球组装在一起,单一地获得介电常数掺杂的三维光子晶体,从而清晰肯定地确认掺杂状态为给体掺杂还是受体掺杂,并通过对应光子带隙中缺陷态的位置,为进一步理论分析缺陷态和掺杂状态的关系奠定基础。 利用二氧化硅致密空心球来有效降低光子晶体的有效折光率,在通过液体渗入调节光子带隙的过程中,有效实现光学结构从蛋白石向反蛋白石结构的反转,从而在调节光子带隙波长位置的同时,大幅提高了光子带隙的强度,更加有利于光子晶体带隙的调控。


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