一維光子晶體的光子帶隙、光學(xué)雙穩(wěn)態(tài)和相位共軛波.pdf

1、1987年Yablonovitch和John各自獨(dú)立提出了光子晶體的概念，它是由傳統(tǒng)的晶體概念類比而來的，最根本的特征是具有光子帶隙和光子局域。光子晶體是一種微結(jié)構(gòu)光學(xué)材料，其尺度與電磁輻射波長具有相同的數(shù)量級，它通過對材料折射率的空間周期性調(diào)制來實現(xiàn)其光學(xué)性質(zhì)。利用光子晶體的性質(zhì)可控制光在光子晶體中的流動，實現(xiàn)超小光學(xué)器件，如頻率濾波器、光學(xué)波導(dǎo)、非線性光學(xué)開關(guān)和低閾值激光器等，工作波長在實驗室已經(jīng)從微波波段推進(jìn)到可見光波段。光子晶體

2、將成為一種新型器件——光子器件的基礎(chǔ)，研究光子晶體的構(gòu)成及其光學(xué)傳輸性質(zhì)有著基礎(chǔ)物理和材料科學(xué)上的重要意義。 一維光子晶體可由兩種正折射率介質(zhì)（稱右手系材料Right-Handed Materials，RHM）、或正一負(fù)折射率介質(zhì)（后者稱左手系材料Left-Handed Materials，LHM）、或金屬-電介質(zhì)等構(gòu)成。采用數(shù)值計算和理論分析相結(jié)合的研究方法，分別對RHM-RHM和RHM-LHM一維光子晶體及（非線性）Brag

3、g腔的光子帶隙、光子局域、偏振特性、光學(xué)雙穩(wěn)態(tài)和相位共軛波進(jìn)行了研究。發(fā)現(xiàn)了RHM-LHM Bragg腔缺陷模頻率隨缺陷層厚度變化的規(guī)律，這不同于RHM-RHM Bragg腔缺陷模的變化規(guī)律；提出了用擴(kuò)展相位圖確定RHM-RHM一維光子晶體禁帶位置和禁帶特征的方法；在禁帶中心頻率附近對Dowling透射率公式和傳輸矩陣各矩陣元分別作泰勒級數(shù)展開并取一級近似，得到了RHM-RHM一維光子晶體光子禁帶中心位置及禁帶中心區(qū)透射率的解析表達(dá)式、