非線性光子晶體的動(dòng)力學(xué)特性及其器件應(yīng)用.pdf_第1頁(yè)
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1、汕頭大學(xué)碩士畢業(yè)論文I摘要本文采用理論分析和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法研究了非線性光子晶體的動(dòng)力學(xué)特性及其器件應(yīng)用。首先,我們采用自己發(fā)展的泵浦-探測(cè)數(shù)值模擬方法考察了非線性光子晶體分子的動(dòng)力學(xué)特性。為了清晰的了解非線性光子晶體分子的動(dòng)力學(xué)行為,我們有意選擇了研究多模光子晶體分子。研究表明,兩個(gè)組成原子之間的耦合特性在非線性光子晶體分子對(duì)超短脈沖激發(fā)的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)中具有重要的決定作用。同時(shí),我們發(fā)現(xiàn)具有不同譜形的光子晶體分子表現(xiàn)出不同的動(dòng)力學(xué)響

2、應(yīng)行為。其次,我們給出了刻畫非線性光子晶體結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性的泵浦-探測(cè)數(shù)值模擬方法的解析描述。該解析模型考慮了我們近期闡明的有關(guān)非線性光子晶體原子動(dòng)力學(xué)響應(yīng)的重要物理現(xiàn)象,包括探測(cè)脈沖的壽命對(duì)泵浦脈沖能量強(qiáng)度的依賴關(guān)系以及被激發(fā)的光子晶體結(jié)構(gòu)和探測(cè)脈沖之間的相互作用等等。基于該解析模型所獲得的非線性光子晶體原子的透射譜與先前的數(shù)值模擬結(jié)果能夠很好地吻合,而且該解析模型可以很好地解釋所有數(shù)值實(shí)驗(yàn)中觀察到的非線性原子透射譜隨激發(fā)光強(qiáng)的演變。此

3、外,我們還揭示了當(dāng)探測(cè)脈沖在光子晶體原子中的壽命足夠短時(shí),可以利用這一模型捕獲非線性光子晶體原子的瞬時(shí)透射譜,從而證實(shí)了該解析模型的正確性和有效性。最后,我們利用耦合模理論和有限時(shí)域差分技術(shù)研究了非線性缺陷對(duì)構(gòu)成的光子晶體分子的單向?qū)ㄐ袨?。研究發(fā)現(xiàn),相對(duì)于單個(gè)非對(duì)稱限制的光子晶體原子,這種特殊的光子晶體分子的透射對(duì)比度有了很大的提高。在此基礎(chǔ)上,我們討論了由這種光子晶體分子構(gòu)筑的全光二極管所容許的制備誤差,證實(shí)該誤差對(duì)于目前的制備技術(shù)

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