光子晶體波導(dǎo)中的群速減慢及群速色散.pdf

1、近年來，慢光已經(jīng)成為光學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。目前慢光技術(shù)有很多種實(shí)現(xiàn)手段,光子晶體波導(dǎo)慢光相對于其他慢光技術(shù)而言，其最大的優(yōu)點(diǎn)就是在室溫下產(chǎn)生慢光，并且使裝置做的更加緊湊，在光學(xué)延遲線、全光緩存、傳感器、微腔激光器、非線性效應(yīng)增強(qiáng)等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用前景。
　　本文首先介紹了光子晶體的概念、制備方法以及慢光光子晶體波導(dǎo)的發(fā)展?fàn)顩r，然后重點(diǎn)介紹了計(jì)算光子晶體能帶結(jié)構(gòu)的平面波展開法和計(jì)算時(shí)域波形的時(shí)域有限差分法，并闡述了光子晶體波導(dǎo)中

2、的群速減慢及色散理論，著重對平坦帶慢光的概念進(jìn)行了說明。
　　通過結(jié)構(gòu)微調(diào)可以得到平坦帶慢光，從而有效減小慢光光子晶體波導(dǎo)中的群速色散。我們通過對W1型二維三角晶格光子晶體波導(dǎo)中的結(jié)構(gòu)參數(shù)如空氣洞半徑、波導(dǎo)寬度、臨近波導(dǎo)核心第一排、第二排空氣洞的半徑以及第三排空氣洞的平移量進(jìn)行了微調(diào)，得到了一系列的平坦帶慢光，并對平坦帶參數(shù)進(jìn)行了分析。討論了一種動(dòng)態(tài)可調(diào)慢光光子晶體波導(dǎo)，在W0.9型光子晶體波導(dǎo)中，往臨近波導(dǎo)核心的兩列空氣洞中充入

3、液晶，通過控制溫度來改變液晶的折射率從而在一定范圍內(nèi)改變了群折射率的大小，并且液晶折射率和群折射率基本上呈線性關(guān)系。然后用時(shí)域有限差分法對上述結(jié)果進(jìn)一步確認(rèn)，證實(shí)平坦帶慢光確實(shí)能有效減小色散，從而減小延遲波形的畸變。
　　最后提出了一種提出了一種蜂窩結(jié)構(gòu)光子晶體波導(dǎo)，它具有完全帶隙，即在TM和TE偏振下均能得到平坦帶慢光，因此無需在其前面加上起偏器就可觀察到慢光；對該蜂窩結(jié)構(gòu)光子晶體波導(dǎo)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)微調(diào)使得TM和TE偏振下的群速有較