周期至非周期結(jié)構(gòu)變化對一維光子晶體帶隙的影響研究.pdf

1、該文選擇一維光子晶體為研究對象,采用數(shù)值計算與理論分析相結(jié)合的方法,研究各種不同的結(jié)構(gòu)形式對光子帶隙的影響.主要的工作及成果包括以下幾個方面:(1)提出光子異質(zhì)結(jié)展寬一維光子晶體全向帶隙的耦合條件是各子結(jié)構(gòu)在每個入射角度下的光子帶隙都必須相互交疊,從而指出光子異質(zhì)結(jié)的全向帶隙與各子結(jié)構(gòu)全向帶隙沒有直接的聯(lián)系,原來沒有光子全向帶隙的結(jié)構(gòu)構(gòu)成的光子異質(zhì)結(jié)也能擁有全向帶隙.因此異質(zhì)結(jié)方法不僅能展寬光子全向帶隙,還能拓展材料的選擇范圍.(2)發(fā)

2、現(xiàn)遞變結(jié)構(gòu)具有比周期結(jié)構(gòu)寬數(shù)倍(最大值為3.6倍)的全向帶隙范圍,為光子全向帶隙的展寬提供了新的方法.論文系統(tǒng)研究了結(jié)構(gòu)參數(shù)與全向帶隙范圍的關(guān)系,并解釋了其物理機制,從而為該結(jié)構(gòu)的實際制作提供了具體的理論依據(jù).(3)發(fā)現(xiàn)第二、三、四階的一維Fibonacci結(jié)構(gòu)的光子全向帶隙范圍的互補性,因此它們構(gòu)造的異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)擁有寬的光子全向帶隙范圍.按照Fibonacci準周期結(jié)構(gòu)的光譜自相似性,這種全向帶隙范圍相互補充的特點還能向高階的Fibon

3、acci結(jié)構(gòu)推廣.(4)指出無序擾動周期結(jié)構(gòu)中關(guān)于局域長度的平移等價變換是擾動前周期結(jié)構(gòu)光譜周期性的結(jié)果,從而將該變換推廣到所有厚度無序擾動的周期結(jié)構(gòu).同時,該文在光譜對稱性的基礎(chǔ)上提出了一個新的等價變換——對稱等價變換.以該兩種變換為基礎(chǔ),引入了有效無序度的概念,并應(yīng)用該概念系統(tǒng)研究了局域長度譜結(jié)構(gòu)的特點,成功解釋了其中的反常振蕩、低頻端發(fā)散等性質(zhì).(5)提出一維含缺陷光子晶體異質(zhì)結(jié)具有單角單頻的透射特性,即只允許某一入射角度、某一頻