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《华中科技大学》 2007年
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一维光子晶体全向介质反射镜理论研究

刘兵  
【摘要】: 光子晶体是一种在空间上不同介质周期性排列的人工结构。作为一种非天然的晶体,同样具有类似固体晶体的性质,即有一定的能带结构,在一定频率范围内存在禁带。它的提出使人类能够更加自如﹑有效地控制光波的行为。基于光子晶体的各种结构使集成光路性能大大提高。近年来,在光子晶体理论研究上的进展非常快,设计出了各种新颖的器件。虽然实验上稍微落后,但是也取得了很大的进展。在近红外,可见光波段的光子晶体的制作也可以得到实现。光子晶体的研究对光学领域具有深远的影响。由于光子晶体领域的工作很多,本文选择对一维光子晶体的能带理论进行了深入研究,并对它的实际应用——全向介质反射镜的设计思路进行分析。 全向介质反射镜作为第三代反射器件具有全方位高反射的特点,它综合了基于介质和金属反射器件的优点。本文在分析全向反射镜基本原理的基础上,对影响一维光子晶体全向反射带的一些决定性因素进行了深入的分析,为设计全向反射镜提供了设计思路。通过对一维光子晶体能带的全面分析,提出了一种适用特定频率、宽的全向反射禁带的一维光子晶体的设计方法。在材料选择允许的情况下,使得制作可见光,紫外波段的全向介质反射镜成为可能。 本文还总结了前人在实现制作光子晶体上常用的方法,以及现代制作工艺和材料领域的研究进展对光子晶体的制作影响,举例分析了一维光子晶体的最新前沿的研究进展。一维光子晶体利用传统的薄膜制作工艺,在实验制作上容易实现,这样使它在实际应用中得到了广泛的应用。 最后就光子晶体的研究远景及目前存在的问题进行了讨论。光在光子晶体中传播与在一般介质中的传播完全不同,非常复杂。研究光在其中的行为有助于提高人们对光子晶体的认识。光子晶体中的超棱镜效应在波分复用系统中具有潜在的用途。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:O734

【参考文献】
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