基于一維光子晶體的寬角度入射寬帶通濾波器的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、光子晶體是一種新型人工材料。頻率在某一范圍內的光子無法在光子晶體內傳播,這一頻率范圍稱為光子禁帶。光子禁帶是光子晶體最重要的特征。一維光子晶體由不同材料在一個方向上呈周期性結構排列得到,類似于不同材料組成的多層膜結構。它結構簡單,制作方法成熟,可以用于設計各種形式的濾波器。
   在以往有關一維光子晶體濾波器的報道中,寬角度入射寬帶通濾波器比較少見。本文對如下兩個濾波器進行了研究:
   1.基于一維光子晶體異質結結構,

2、以ZnSe和Na3AlF6為高低折射率材料,BK7為基底的濾波器在可見和近紅外區(qū)的交界處有較寬的通帶,在0°~50°入射范圍內有較好的通帶透過率,通帶兩側又有明顯的截止區(qū)域。這種在寬角度入射時兼具截止和透過特性的濾波器在光子嫩膚、CCD攝像等領域具有潛在的應用價值。
   2.基于一維金屬-介質三元光子晶體,以ZnS,Ag和MgF2為材料,BK7為基底的濾波器,其通帶位于可見區(qū),在0°~70°入射范圍內通帶透過率好,同時又能濾去

3、紫外和紅外光。這類濾波器可用于平板顯示,照相手機,傳感器防護等場合。
   濾波器性能的計算為其在相應的光電器件中的應用提供了可靠的理論預測,它包括以下兩方面內容:
   1.從光子禁帶的形成機理出發(fā),分別推導了一維二元和三元光子晶體的色散關系,采用帶邊分析法確定了禁帶的位置,分析了入射角,不同偏振態(tài)對于帶邊位置,帶寬的影響,表明了濾波器的帶通特性。與傳輸矩陣法相比,帶邊分析法具有更為清晰、更為深刻的物理意義:光子晶體結

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