25777.一維光子晶體的制備及其濾波特性的研究

1、中圖分類號型2三魚UDC39碩士學(xué)位論文學(xué)校代碼!Q主3三密級公玨一維光子晶體的制備及其濾波特性的研究Preparationandfilteringcharacteristicsofonedimensionalphotoniccrystals作者姓名：學(xué)科專業(yè)：研究方向：學(xué)院(系、所)：指導(dǎo)教師：副指導(dǎo)教師：宋少杰電子與通信工程通信材料物理與電子學(xué)院蔣禮教授杜作娟講師論文答辯日期互蟬答辯委員會主席一中南大學(xué)二。一四年五月一維光子晶體的制

2、備及其濾波特性的研究摘要：光子晶體因其優(yōu)異的濾波特性，在光子器件、傳感器、光通訊等方面應(yīng)用前景廣泛。本文以一維光子晶體為研究對象，采用仿真與實驗相結(jié)合的手段對一維光子晶體的濾波特性進(jìn)行研究。首先闡述了電磁波在一維光子晶體結(jié)構(gòu)中的傳輸理論，然后基于傳輸矩陣法通過Matlab軟件對該結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真。通過改變一維光子晶體結(jié)構(gòu)中的不同參數(shù)：周期數(shù)；介質(zhì)材料折射率比；電磁波的入射角度；基底介質(zhì)材料以及當(dāng)引入缺陷層的時候缺陷層的光學(xué)厚度、材料、位置等

3、對該結(jié)構(gòu)濾波特性影響。這些仿真結(jié)果為一維光子晶體的制備以及光子晶體器件的設(shè)計提供了指導(dǎo)?；诜抡娼Y(jié)果的指導(dǎo)，通過溶膠凝膠的方法制備Ti02Si02一維光子晶體。首先討論了如何控制一維光子晶體的基本單元單層薄膜的厚度與質(zhì)量，得到所制備的溶膠的提拉速度與薄膜厚度的關(guān)系，確定了高質(zhì)量薄膜所需要的干燥速度、焙燒制度等因素。根據(jù)以上結(jié)果制備出在紫外(最大反射率Rm雙=90％、半波最大值全寬FWHM=140nm)和可見光波段(Rm雙=94％、FWH

4、M=194nm)具有優(yōu)異濾波特性的一維光子晶體，并且利用SEM、XRD、UvVISIR等儀器它們進(jìn)行了表征與檢測。提出紫外波段的該結(jié)構(gòu)可以用于UVA波段紫外線的防護(hù)，可見光波段的該結(jié)構(gòu)可用于太陽能電池的背反射器。此外，本文還通過加入較大粒徑溶膠顆粒的方法克服了溶膠凝膠法制備較大厚度薄膜開裂的問題，制備出了在近紅外波段(1600nm)具有濾波特性的一維光子晶體。通過檢測所制備紫外和可見光波段一維光子晶體得到各種參數(shù)，利用這些參數(shù)進(jìn)行仿真，