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《燕山大学》 2010年
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折射率可调的光子晶体微腔设计与特性研究

刘正君  
【摘要】:随着光通信技术和光无源器件的发展,光子晶体的可调谐控制和应用技术已成为光电子领域的研究热点,理论和实验研究已经证明:改变构成光子晶体的介质或结构会使晶体的光学传输特性变化。本论文针对具有不同微腔结构和材料的二维光子晶体光学传输特性开展研究,以实现光子晶体传输特性的可调谐性。论文的主要内容包括: 以麦克斯韦电磁场理论为基础,将介质中的光理解为一定频率的电磁波,分析了产生光子带隙的物理机制,推导出光子晶体的本征方程;分析了RSOFT二维光子晶体板的数学计算过程,给出了光子晶体板(PC Slab)的传输特性。 分析了四方晶格和三角晶格两种类型的光子晶体微腔的能带特性与传输特性,及柱或孔半径与晶格常数的比值对带隙的影响,并讨论了完整光子晶体以及缺陷光子晶体的光学特性,重点研究了缺陷介质几何尺寸和材料对光子晶体传输特性的影响。 研究了光子晶体的可调谐特性,将电光晶体磷酸氧钛钾(KTiOPO4,KTP)引入光子晶体微腔;设计了缺陷介质折射率可调的一维和二维光子晶体微腔结构;分析了光子晶体的传输特性,为光子晶体能带结构的可调谐性奠定基础。 采用平面波展开法数值分析了二维光子晶体缺陷腔的能带结构,随着KTP晶体折射率的改变,光子晶体禁带减少,且向频率小的方向移动。比较三角排列和正方排列两种结构的光子晶体,三角晶格的能带变化更明显,调制特性更好。这些数值研究为可调谐二维光子晶体微腔的实验制作和应用提供理论依据。
【学位授予单位】:燕山大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:O734

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 尹承平,刘念华;含负折射率材料的一维光子晶体的光学传输特性[J];发光学报;2005年02期
2 张亚茹;孔令凯;冯卓宏;郑志强;;基于空气环结构的大带隙二维光子晶体的设计[J];光学技术;2010年02期
3 顾培夫,厉以宇,李明宇,黄弼勤,艾曼灵,刘旭;光子晶体中的能带结构及其光的传播[J];光学仪器;2005年03期
4 段晓峰,牛燕雄,张雏,张存善;一维光子晶体的光学传输特性分析[J];光子学报;2003年09期
5 陈宪锋;沈小明;蒋美萍;倪重文;是度芳;;一维光子晶体的缺陷模特性研究[J];光子学报;2005年12期
6 汤炳书;沈廷根;王刚;;二维光子晶体层状超晶格透射特性研究[J];光子学报;2008年05期
7 常伟;范广涵;谭春华;李述体;郑树文;雷勇;黄琨;;光子晶体的发展及制备研究[J];华南师范大学学报(自然科学版);2006年01期
8 汤炳书;沈廷根;;用转移矩阵法研究无序对二维光子晶体透射谱的影响[J];红外与毫米波学报;2007年01期
9 许兴胜;张道中;;二维光子晶体微加工方法的研究与进展[J];科学通报;2006年20期
10 黎根;刘正东;赵顺才;郑军;;二维点缺陷三角晶格光子晶体的微腔结构[J];量子光学学报;2010年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 卜涛;一维光子晶体光学特性的理论研究[D];西北大学;2003年
2 梅洛勤;用传输矩阵法(TMM)研究光子晶体的传输特性[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 常伟;;反欧泊结构InP三维光子晶体的制备及研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2009年01期
2 钱祥忠;新型光子晶体调谐滤波器的研究[J];半导体光电;2005年05期
3 刘启能;;一维光子晶体的偏振特性[J];半导体光电;2006年06期
4 于志明;周静;;窄带缺陷模在入射角缓慢变化中的变化规律[J];半导体光电;2008年06期
5 刘启能;;一维平板光子晶体中电磁波的模式和带隙[J];半导体光电;2010年01期
6 席锋;;正负折射率的一维圆形受限光子晶体特性研究[J];半导体光电;2011年05期
7 程阳;;基本周期对一维复周期光子晶体禁带的影响[J];半导体技术;2011年03期
8 蒋玉蓉;宋玉婷;薛唯;李金伟;李夏;;一维光子晶体多缺陷耦合的多通道滤波[J];北京理工大学学报;2008年02期
9 辜康乐;;有缺陷的一维三元光子晶体透射谱特性的研究[J];毕节学院学报;2010年04期
10 程阳;王兆娜;;光在一维全息光子晶体中的传播[J];北京师范大学学报(自然科学版);2010年02期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 袁纵横;邢雅丹;黄静;魏常伟;;光子晶体频率变换中作用时间对频率变化量的影响分析[A];2009全国虚拟仪器大会论文集(一)[C];2009年
2 齐俊璇;文双春;;含负折射率材料的一维光子晶体的色散特性[A];全国第十二次光纤通信暨第十三届集成光学学术会议论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 强海霞;一维光子晶体全向反射镜和滤波器的设计及特性研究[D];南京理工大学;2011年
2 李侠;光子晶体中的缺陷模特性研究[D];电子科技大学;2011年
3 李文超;折射率可调的光子晶体及实验的研究[D];河北工业大学;2011年
4 孙雪铮;光学薄膜中超棱镜效应的研究[D];浙江大学;2008年
5 童凯;一维缺陷光子晶体及其温度特性的研究[D];燕山大学;2007年
6 蒋玉荣;硅基三维结构电化学腐蚀技术及机理研究[D];武汉理工大学;2010年
7 常学森;基于磁控溅射方法制备二氧化钛薄膜及其亲水特性研究[D];东北大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张亚茹;二维环型光子晶体的完全带隙特性[D];福建师范大学;2010年
2 周峰;THz波段二维渐变型光子晶体谐振腔的研究[D];南京邮电大学;2011年
3 张红星;基于FDTD法的光子晶体谐振腔特性研究[D];西南交通大学;2011年
4 王冬梅;三维有序大孔Cu_2O薄膜的制备及性能表征[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 武校刚;基于有限元法的二维光子晶体能带特性研究[D];燕山大学;2010年
6 高慧慧;金膜—一维光子晶体结构的热辐射特性[D];哈尔滨工业大学;2011年
7 季刚;人工电磁媒质传输机理研究与应用[D];苏州大学;2011年
8 付灵丽;一维光子晶体禁带及缺陷模光学特性的研究[D];西北大学;2004年
9 孟繁博;硅基二维光子晶体光电化学制备技术研究[D];长春理工大学;2007年
10 张冉;一维多孔硅光子晶体的光学特性及传感研究[D];燕山大学;2006年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高素娟,彭伟,陈鹤鸣;结构参数对二维光子晶体完全带隙影响的研究[J];光电子技术与信息;2005年05期
2 刘海山,欧阳征标,李景镇,王启明;用于波分复用的光子晶体滤波器[J];光电子·激光;2002年02期
3 宋俊峰,刘志良,张健,王海嵩,常玉春,于硕,王立军,许武,杜国同;光子晶体超晶格的能带折叠[J];光电子·激光;2002年07期
4 吴荣汉,周增圻,林耀望,潘钟,黄永箴,李朝勇,牛智川,王圩;亚毫安室温连续工作InGaAs垂直腔面发射激光器[J];高技术通讯;1995年09期
5 顾国昌,李宏强,陈洪涛,陈鸿,吴翔;一维光子晶体材料中的光学传输特性[J];光学学报;2000年06期
6 欧阳征标,李景镇,张道中,王启明;多层光子晶体滤波器研究[J];光学学报;2002年01期
7 金崇君,秦柏,秦汝虎;手征材料构成的简立方光子晶体光子带结构计算──平面波法[J];光学学报;1998年01期
8 陈慰宗,卜涛,付灵利,郑新亮,李绍雄,周景会;一维光子晶体的有效折射率及色散特性[J];光子学报;2002年09期
9 许桂雯,欧阳征标,安鹤男,孙一翎,曹建章,张登国,阮双琛,李景镇;光子晶体缺陷模的带宽与品质因子研究[J];光子学报;2003年09期
10 段晓峰,牛燕雄,张雏,张存善;一维光子晶体的光学传输特性分析[J];光子学报;2003年09期
【相似文献】
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1 ;光学材料 光学晶体、液晶[J];中国光学与应用光学文摘;2007年05期
2 陈松;王维彪;梁静秋;夏玉学;雷达;曾乐勇;陈明;;二维点缺陷正方光子晶体的微腔结构[J];发光学报;2007年01期
3 程旭攀;曹全喜;;二维圆柱形光子晶体的完全禁带研究[J];物理学报;2008年05期
4 江英志;廖兴展;;二维旋转复式晶格光子晶体绝对带隙的研究[J];广西科学;2010年01期
5 黎根;刘正东;赵顺才;郑军;;二维点缺陷三角晶格光子晶体的微腔结构[J];量子光学学报;2010年02期
6 廖兴展;林少光;张桂春;;柱体截面不同三角晶格二维光子晶体完全带隙的研究[J];云南民族大学学报(自然科学版);2010年05期
7 张瑞娟;尹海清;文景;曹文斌;;正方空气柱结构二维三角晶格光子晶体及其禁带特征[J];北京科技大学学报;2008年01期
8 樊尚尚;黄文浩;;非圆形空气孔型二维光子晶体带隙率模拟[J];中国科学技术大学学报;2007年01期
9 郑婉华;任刚;邢名欣;杜晓宇;王科;陈良惠;;InGaAsP/InP二维半导体光子晶体激光器的研究[J];红外与激光工程;2007年S1期
10 王媛媛;宋健;黄益强;李田赫;张振宇;何晓东;;二维正方柱结构光子晶体禁带的研究[J];激光与红外;2009年09期
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1 李志全;刘正君;李文超;;可调谐KTP一维光子晶体微腔特性研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
2 钟远聪;欧阳征标;王宏;孟庆生;罗贤达;;一维缺陷光子晶体中光子局域特性分析[A];2007年中国青年光学学术研讨会论文摘要集[C];2007年
3 左尧;彭建;于丽;杨伯君;;量子点单光子源及其效率的提高[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集(上)[C];2006年
4 崔宗敏;刘洪利;张轩雄;;多孔硅制备的二维光子晶体生长过程监控[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
5 王启明;;光子晶体与光子芯片的研究展望[A];光电技术与系统文选——中国光学学会光电技术专业委员会成立二十周年暨第十一届全国光电技术与系统学术会议论文集[C];2005年
6 王雪华;周云松;顾本源;王福合;;二维光子晶体中自发辐射的开关控制(特邀)[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
7 闫明宝;王海龙;周萍;;二维光子晶体负折射特性的FDTD研究[A];第十三届全国量子光学学术报告会论文摘要集[C];2008年
8 许兴胜;韩守振;程丙英;张道中;;光通信波段二维光子晶体的研制[A];第六届全国光学前沿问题研讨会论文摘要集[C];2003年
9 韩喻;谢凯;;电化学氧化铝模板制备二维光子晶体方法研究[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年
10 苏蓉;汪静丽;林丽娜;陈鹤鸣;;应用菲涅尔计算全息制作二维光子晶体的研究[A];江苏、山东、河南、江西、黑龙江五省光学(激光)联合学术'05年会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 蒋立勇;一维、二维光子晶体和电磁吸收材料的遗传优化设计及应用[D];南京理工大学;2009年
2 冯尚申;大带隙二维光子晶体的设计[D];浙江大学;2003年
3 肖三水;光子晶体计算方法和设计的研究[D];浙江大学;2004年
4 杨娟;二维光子晶体及左手媒质研究[D];西安电子科技大学;2005年
5 董国艳;全息光子晶体禁带展宽方法和波导传输特性的研究[D];山东大学;2009年
6 温激鸿;声子晶体振动带隙及减振特性研究[D];国防科学技术大学;2005年
7 王东栋;光子晶体理论、制备及其光学特性研究[D];北京交通大学;2008年
8 肖伟;声子晶体型周期复合结构禁带特性研究[D];华中科技大学;2007年
9 樊尚尚;光子晶体性质数值模拟[D];中国科学技术大学;2008年
10 陈明阳;新型光子晶体光纤的数值模拟[D];燕山大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘正君;折射率可调的光子晶体微腔设计与特性研究[D];燕山大学;2010年
2 郭璇;光子晶体微腔的研究与设计[D];北京邮电大学;2013年
3 王艳茹;二维光子晶体在激光雷达系统中的应用研究[D];电子科技大学;2010年
4 吴海华;二维光子晶体的应用研究[D];杭州师范大学;2010年
5 徐世磊;二维光子晶体导波特性及其应用研究[D];华中科技大学;2011年
6 吴玮;二维光子晶体的制备与表征[D];华东师范大学;2010年
7 董慧敏;二维光子晶体的色散特性及调控机制研究[D];湖南大学;2010年
8 白继博;新型二维光子晶体微环的研究及应用[D];福建师范大学;2010年
9 贾启萌;基于光谱成像技术二维光子晶体生物传感技术的研究[D];燕山大学;2012年
10 王文超;二维光子晶体内电磁场的传播特性研究[D];电子科技大学;2012年
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