一維BBO光子晶體的倍頻特性研究.pdf

1、光子晶體作為介電常數(shù)周期性分布的非均勻的人工電磁介質(zhì)，其具有禁帶和布拉格反射、透射增強(qiáng)等特性，因而其非線性效應(yīng)要比均勻非線性介質(zhì)更強(qiáng)，同時(shí)隨著集成光學(xué)，通信中波分復(fù)用技術(shù)的發(fā)展，使得非線性光子晶體成為了研究的熱點(diǎn)，研究光子晶體的倍頻特性具有實(shí)際意義。
　　本文首先對(duì)光子晶體的基本概念和國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀做出簡(jiǎn)要的概述，并采用了傳輸矩陣法推導(dǎo)出一維光子晶體的傳輸特性矩陣，進(jìn)而得出一維光子晶體的透射率、有效折射率的表達(dá)式。其次，研究了在

2、小信號(hào)近似的情況下，一維非線性光子晶體中的倍頻過程，引入相位失配因子后推導(dǎo)出倍頻光場(chǎng)的一般表達(dá)式，并對(duì)公式中的矩陣運(yùn)算進(jìn)行了簡(jiǎn)化。再次，以 BBO晶體與空氣周期性排列的一維非線性光子晶體為研究模型，模擬了角度失諧情況下的二次諧波產(chǎn)生情況，通過繪制倍頻轉(zhuǎn)換效率曲線圖，分析了轉(zhuǎn)換效率隨光子晶體層數(shù)的變化規(guī)律，然后得出倍頻轉(zhuǎn)換效率分別與有效折射率差、透過率的關(guān)系。最后，通過調(diào)節(jié)一維非線性光子晶體的材料與結(jié)構(gòu)參數(shù)，使基頻光與倍頻光分別位于禁帶邊