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《郑州大学》 2015年
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多重准晶光子晶体的设计和制作方法研究

刘雯  
【摘要】:自1987年光子晶体这一概念被提出来后,这种“光半导体”材料的应用前景就受到了世界范围内科学家们的广泛关注,并掀起了研究热潮,更是在1999年被“Science”杂志评为十大重大进展之一。光子晶体材料这种优良的性能,使其可以用于直波导、弯曲波导、光子晶体光纤、滤波器等。准晶光子晶体不具有周期性光子晶体结构的平移周期性,只有旋转对称性及长程指向性。这种结构本身的优势,使它不仅拥有周期性光子晶体的特性,还有独特的优越性。比如出现带隙的折射率阈值低、不引入缺陷即可出现缺陷态等,使其在光子带隙材料、负折射率材料等方面有独特的优势,具有广阔的应用前景。文章完成的主要工作有:周期性光子晶体结构带隙特性研究。比较了两种三角晶格结构的带隙特性,分析了入射角度改变对带隙特性带来的影响。十二重准晶光子晶体带隙特性的研究。依据Penrose拼图原理,构建出十二重准晶结构,计算了带隙宽度随介质柱折射率、填充因子参数变化的趋势。在模型基础上进行缺陷模特性的研究,通过引入线缺陷、点缺陷等,设计性能优良的微腔和波导结构,给出这些结构的光场传输图。十八重准晶光子晶体带隙特性的研究。在理论构建出十八重准晶结构,计算了主要参数对带隙宽度的影响,并将其与十二重准晶结构带隙特性进行了比较。单棱镜光刻法制备多重准晶。采用top-cut五角棱镜干涉仪系统装置制备得到十重准晶结构,并对得到的结构进行观测。另外理论验证一种简单棱镜结合样品旋转和多次曝光的方法制作不同的多重准晶结构的可行性。
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:O734

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