折射率虛部光子晶體的光學(xué)特性及其應(yīng)用研究.pdf

1、本文主要研究折射率虛部光子晶體的光學(xué)特性及其應(yīng)用。內(nèi)容包括兩個(gè)方面：1、利用半導(dǎo)體材料制作折射率虛部光子晶體，采取非相干和相干兩種方法控制其光子帶隙，實(shí)現(xiàn)開關(guān)效應(yīng)；2、利用相干粒子數(shù)振蕩的相干模型制作折射率虛部光子晶體，分析其吸收特性。
　　 折射率分布呈現(xiàn)周期性變化的電介質(zhì)結(jié)構(gòu)對(duì)不同頻率的光波表現(xiàn)出選擇性的高反或高透的傳播行為，從而導(dǎo)致光子帶隙的出現(xiàn)。一直以來(lái)，人們相信對(duì)光子帶隙材料的研究能夠做到控制光場(chǎng)傳播，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全光信息

2、處理。其中利用光子晶體改變光子帶隙實(shí)現(xiàn)光開關(guān)效應(yīng)是其重要的應(yīng)用。折射率虛部光子晶體是一種主動(dòng)型的光子晶體，折射率存在虛部表現(xiàn)為吸收或者增益的特性，這種光子晶體有著豐富的物理內(nèi)容。本碩士論文對(duì)折射率虛部光子晶體的光學(xué)特性及其應(yīng)用進(jìn)行研究，可分為五章：
　　 第一章，簡(jiǎn)單介紹光子晶體的研究背景，進(jìn)而轉(zhuǎn)入本論文主要研究對(duì)象——折射率虛部光子晶體。@2第二章，利用半導(dǎo)體材料InGaN/GaN制作折射率虛部光子晶體。對(duì)InGaN材料吸收系

3、數(shù)與泵浦光強(qiáng)的關(guān)系進(jìn)行分析，并利用傳輸矩陣法模擬其光子帶隙的情況。根據(jù)以上分析，設(shè)計(jì)了基于飽和吸收效應(yīng)的基于紫光波段光開關(guān)結(jié)構(gòu)。
　　 第三章，利用半導(dǎo)體材料InGaN/GaN制作折射率虛部光子晶體，在近共振泵浦光激發(fā)下，發(fā)生光學(xué)斯塔克效應(yīng)，InGaN材料吸收系數(shù)曲線發(fā)生漂移，利用傳輸矩陣法模擬激發(fā)過程中光子帶隙的情況。由于帶隙的變化，該結(jié)構(gòu)在紫光波段能夠?qū)崿F(xiàn)光開關(guān)效應(yīng)。
　　 第四章，提出了基于CPO(相干粒子數(shù)震蕩)