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文檔簡介
1、本文系統(tǒng)介紹了光子晶體的基本概念、主要特性、制備方法、發(fā)展應用、理論基礎(chǔ)和主要理論研究方法;利用平面波展開法(PWE),并使用BandSOLVE軟件仿真得到了二維三角晶格光子晶體的帶隙分布圖;設(shè)計了二維三角晶格光子晶體耦合器,利用時域有限差分法(FDTD),并使用FullWAVE軟件仿真研究了此種耦合器的傳輸及耦合特性,得到了一些有意義的結(jié)果。 首先,我們用平面波展開法(PWE)進行了數(shù)值模擬,得到了二維光子晶體帶隙隨散射子半徑
2、變化的關(guān)系圖,得出了不同形狀散射子(圓形、方形、六邊形)的二維光子晶體的能帶結(jié)構(gòu)圖,研究結(jié)果表明: 空氣襯底Si柱型和Si襯底空氣孔型的二維三角晶格光子晶體都能產(chǎn)生TM、TE帶隙,空氣襯底Si柱型二維光子晶體不產(chǎn)生完全帶隙,但有很大的TM帶隙,帶隙的中心頻率隨Si柱半徑的增大而降低;Si襯底空氣孔型二維光子晶體產(chǎn)生完全帶隙,且有很大的TE帶隙,帶隙中心頻率隨空氣孔半徑的增大而升高。散射子形狀的不同會導致能帶結(jié)構(gòu)的不同。
3、其次,我們設(shè)計了空氣襯底Si柱型二維三角晶格光子晶體耦合器,并用時域有限差分法(FDTD)對其傳輸特性進行了仿真。用Matlab對仿真結(jié)果進行了數(shù)值計算,得到如下規(guī)律: 不同的耦合作用長度,耦合器輸出端的光強不同:耦合作用長度一定時,不同波長的光耦合率不同;特定的光頻,其耦合作用長度與耦合率的關(guān)系曲線的包絡(luò)呈正(余)弦函數(shù)規(guī)律;耦合臂間距越小,兩臂越容易發(fā)生耦合,耦合臂間距大到一定程度則不發(fā)生耦合。不同的光頻有不同的耦合長度,耦
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