收藏本站
收藏 | 论文排版

光子晶体中全方位反射器及超棱镜效应的研究

黄弼勤  
【摘要】: 光子晶体是一种空间上不同介质周期性分布的人工结构。作为一种电磁波晶体,具有类似固体晶体的性质,具有一定的能带结构。在一定频率还存在禁带。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得集成光路成为可能。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。虽然在实验上稍微落后,但是也取得了很大的进展。在近红外的光子晶体得以实现。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,本文选择对其中的一些性质进行了深入研究。 全方位反射器作为第三代反射器件具有全方位高反射的优越性。它综合了基于介质和金属反射器件的优点。它的发展直接促使了基于一维光子晶体的光子晶体光纤的诞生,对于实现基于一维光子晶体的光纤具有重要的意义。本文在分析全方位反射器基本原理的基础上,对影响一维光子晶体全方位反射带的各种因素进行了深入的分析,为设计全方位反射带提供了设计思路。通过对一维光子晶体能带的全面分析,提出了一种新的展宽全方位反射带的方法。它不同于前人提出的方法。不仅极大地提高了一维光子晶体的全方位反射带,使得制作覆盖整个可见光波段的全方位反射器成为可能。同时这种方法极大地降低了工艺条件,易于实际制作。它还极大地降低了对材料的要求。根据这个方法,我们设计了一个由四个基本一维光子晶体合成的一维结构,得到了较大的全方位反射带。在此基础上,利用传统的薄膜制作工艺,在实验上对这种方法进行了论证。证明这种方法是有效的,可望用于实际的设计制作和应用。 光在光子晶体中的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。光子晶体中的负折射、超棱镜效应在近场成像、波分复用系统中具有潜在的用途。平面波展开方法在计算光子晶体能带方面应用广泛,但是用于分析光在光子晶体中的行为却不方便。本文在深入分析平面波展开方法的基础上,对这种方法进行了修正,使得它适合于分析光子晶体中光的传播性质。基于这种修正,可以容易地得到光子晶体中的波向量图。根据波向量图可以定性分析光在光子晶体中的行为。为了定性地分析光的行为,我们对光子晶体中光的群速度进行了计算,得到很好的结果。基于波向量图和群速度,可以很好地分析光在光子晶体中的行为。在这个基础上,本文对光子晶体中的负折射效应、超棱镜效应以及自准直效应进行了一定的分析。 由于高维光子晶体的实验制作工艺相对来说比较困难,特别是对于可见光波段的高维光子晶体的制作目前还没有很有效的手段。基于这个考虑,本文分析了一维光子晶体中的光的传播方式。深入研究了可用于分析一维光子晶体中超棱镜效应的方法。并对影响超棱镜效应的因素进行了深入的分析,指出了设计的基本思想。对一维光子晶体超棱镜的研究表明,在一维光子晶体中由于设计自由度的缺乏,无法得到较好的空间位移色散关系,因此对实际应用还有诸多的限制。为了克服这个困难,根据空间位移与时间延迟的关系,本文对非周期的一维结构进行了深入的分析。在这个基础上,本文提出了一种基于Fabry-Perot腔的新结构。这种结构本质上可以认为是基于FP腔的Interleaver结构,只是它需要倾斜入射工作。在这种结构中,由于不同的透射通道具有不同的时间延迟,因此不同的通道在出射面的不同位置出射。由于这种结构具有很高的空间位移分辨率,因此可以将相邻间隔很小的波长在空间上分开,实现波分复用。它简化了一般基于interleaver的波分复用系统,同时也非常易于集成。本文对这种结构的机理进行了深入的分析,指出了影响这种结构性能的因素。在此基础上,本文对一般的interleaver结构进行了改进。提出了基于啁啾反射镜的interleaver结构。并对 浙江大学硕士学位论文 第一章绪论 它的性能进行了分析。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 易小菊;控制光子的“半导体”——光子晶体[J];湖南大学学报(自然科学版);2003年S1期
2 宁学峰,王旭东,闫珂柱;光子晶体的带隙破缺随插入介质层变化规律的研究[J];量子光学学报;2005年01期
3 ;量子点堆积三维光子晶体[J];激光与光电子学进展;2008年12期
4 杜春光,焦志伟,李师群;光子晶体中二能级原子的受激辐射的特性[J];量子电子学报;2000年05期
5 焦志伟,丁兆香;光子晶体中光场-原子束缚态[J];抚顺石油学院学报;2000年04期
6 欧阳征标,李景镇,朱骏,张登国,孙一翎;一种高效率光子晶体发光二极管[J];发光学报;2002年05期
7 邓开发,夏守之,是度芳;含缺陷态的非线性介质材料的光子晶体的双稳态特性[J];激光杂志;2004年03期
8 ;科学家制成兼具电学光学性质光子晶体[J];光机电信息;2011年08期
9 王旭东,闫珂柱,刘芳;光子晶体带隙随介质折射率变化规律的研究[J];光电子.激光;2003年10期
10 赵丽,余家国,程蓓,赵修建;三维光子晶体的化学方法制备与应用[J];稀有金属材料与工程;2004年04期
11 黄晓琴;二维复周期光子晶体的带隙结构[J];激光杂志;2004年04期
12 吴永刚,林小燕,顾春时,顾牡,马晓辉,魏军明,陈玲燕;一维金属/介质光子晶体用于BaF_2晶体闪烁光谱修饰[J];光子学报;2005年01期
13 董慧媛,刘楣,吴宗汉,汪静,王振林;由介质球构成的三维光子晶体能带结构的平面波研究[J];物理学报;2005年07期
14 李路;邵烨;刘俊岐;刘峰奇;王占国;;5.36μm InP基一维光子晶体量子级联激光器(英文)[J];半导体学报;2008年07期
15 胡萍;何剑;;探究光子晶体的缺陷美[J];农村经济与科技;2008年10期
16 金崇君,程丙英,李志远,李兆霖,张道中;二维金属光子晶体的实验与计算[J];量子电子学报;1998年06期
17 张立辉,王岚,黄翔,田志雄;光子晶体的能带结构及应用前景[J];江汉大学学报(人文社会科学版);2001年06期
18 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
19 欧阳征标,朱骏,李景镇;两端有慢变结构的光子晶体的能带特性研究[J];光学学报;2002年05期
20 ;科学家获得光子晶体纳米结构[J];光学仪器;2003年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 何赛灵;;光子晶体及其应用[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(上册)[C];1999年
2 宋恺;丁涛;佟振合;;新型对称性胶体光子晶体[A];中国化学会第28届学术年会第12分会场摘要集[C];2012年
3 梁文耀;;光子晶体透射相位特性在光开关和光逻辑门中的应用[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
4 张登国;;二维磁性光子晶体光环行器分析[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
5 王科;郑婉华;张冶金;任刚;杜晓宇;邢名欣;陈良惠;;光子晶体垂直腔面发射激光器的模式分析[A];第十六届全国半导体物理学术会议论文摘要集[C];2007年
6 豆义波;韩景宾;卫敏;段雪;;水滑石/二氧化钛光子晶体薄膜的制备及传感器性能研究[A];中国化学会第28届学术年会第8分会场摘要集[C];2012年
7 张慧慧;申华军;周静涛;刘新宇;;基于自准直特性的硅基光子晶体的应用研究(英文)[A];2009年先进光学技术及其应用研讨会论文集(下册)[C];2009年
8 宁鼎;;光子晶体光纤[A];中国电子学会第十三届电子元件学术年会论文集[C];2004年
9 许震宇;;光子晶体压力传感器在风压测量中的应用[A];首届全国航空航天领域中的力学问题学术研讨会论文集(上册)[C];2004年
10 周济;;“超材料(metamaterials)”及其在信息元器件中的应用[A];中国电子学会第十三届电子元件学术年会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 任琳;金属纳米壳层光子晶体的制备及其对热辐射的调控[D];吉林大学;2010年
2 吴语茂;计算光子晶体和衍射光栅折射和反射谱的几种新方法[D];中国科学技术大学;2010年
3 罗丹;光子晶体中的超透镜和超弯曲效应研究[D];天津大学;2010年
4 李胜;光子晶体和电磁超颖材料在太赫兹频段的应用研究[D];电子科技大学;2010年
5 林密;含特异材料光子晶体的传输特性[D];电子科技大学;2010年
6 陈海滨;光子晶体波导型器件及其在太赫兹技术中的应用[D];浙江大学;2009年
7 侯金;硅基光子晶体带隙特性与波导研究[D];华中科技大学;2011年
8 万勇;光子晶体的禁带机理及不同结构晶体薄膜的制备和光学性质研究[D];青岛大学;2010年
9 亓丽梅;特殊光子晶体特性分析与应用研究[D];电子科技大学;2009年
10 费宏明;光子晶体量子阱的输运特性[D];山西大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄弼勤;光子晶体中全方位反射器及超棱镜效应的研究[D];浙江大学;2004年
2 张勇勇;含磺酸基凝胶光子晶体在分析中的应用[D];天津大学;2010年
3 王雷雷;光子晶体谐振腔的研究设计[D];电子科技大学;2011年
4 江慧;光放大用二维光子晶体及其波导的理论研究[D];大连理工大学;2010年
5 刘洋;光子晶体慢光与物质的相互作用[D];上海交通大学;2010年
6 赵优美;基于SOI平板光子晶体的理论研究[D];山东建筑大学;2010年
7 张芬;光子晶体负折射特性及其应用的研究[D];电子科技大学;2010年
8 孙静;二维光子晶体特性及应用研究[D];江苏大学;2010年
9 吉亚萍;一维光子晶体滤波器的设计及性能研究[D];天津师范大学;2010年
10 方博;光子晶体中光脉冲的动态调控和色散关系研究[D];上海交通大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 贾正根;光子晶体学俏然崛起[N];中国电子报;2001年
2 吴铭;科学家获得光子晶体纳米结构[N];中国石油报;2003年
3 ;中国移动全方位评估SIM卡供应商[N];人民邮电;2005年
4 记者 舒国尧 唐成军;全方位大规模实施一揽子计划[N];中国社会报;2001年
5 李晓林;艺术培训让生活变得不一样[N];中国文化报;2008年
6 贾柱;全方位的信息服务[N];中国机电日报;2002年
7 ;多领域交流全方位展示[N];中国医药报;2003年
8 河北记者站记者 安广仁;河北全方位开展党风廉政宣传教育[N];中国纪检监察报;2004年
9 田洪顺;兖州“三网”全方位无缝隙覆盖[N];医药经济报;2008年
10 辜文贵;依靠众媒体 坚持全方位[N];中国人口报;2000年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978