光子晶體缺陷模特性與應(yīng)用研究.pdf

1、光子晶體具有和固體電子晶體相似的特性，表現(xiàn)出光禁帶特性以及光局域特性，處于光禁帶中的光不能在光子晶體中傳播。在光子晶體中引入點(diǎn)缺陷、線缺陷，可形成光子微腔和一維光波導(dǎo)，進(jìn)一步利用這些缺陷以及它們的組合可形成多種新型光子器件。對光子晶體缺陷模的研究對新型光子器件的設(shè)計(jì)、制造有重要指導(dǎo)意義。 本文運(yùn)用時(shí)域有限差分法(FDTD)和采用完全匹配層(PML)邊界條件，首先對二維圓介質(zhì)柱光子晶體的帶隙以及點(diǎn)缺陷和線缺陷的傳輸特性進(jìn)行了分析計(jì)

2、算，發(fā)現(xiàn)隨著點(diǎn)缺陷半徑的增大，缺陷峰的位置向低頻方向移動；隨著晶格常數(shù)增大，線缺陷波導(dǎo)的通帶的中心波長逐漸向長波長方向移動。 進(jìn)一步在二維正方格圓柱光子晶體結(jié)構(gòu)的原型基礎(chǔ)上，引入線缺陷，同時(shí)還首次引入橢圓點(diǎn)缺陷構(gòu)成組合缺陷，討論了橢圓點(diǎn)缺陷圍繞其中心位置平移和旋轉(zhuǎn)時(shí)缺陷模的變化。發(fā)現(xiàn)當(dāng)橢圓點(diǎn)缺陷平移時(shí)，共振峰對應(yīng)的中心波長在2.509～2.673μm之間呈近似周期性的波動；而當(dāng)點(diǎn)缺陷介質(zhì)柱旋轉(zhuǎn)，且角度在30°～60°問偏移時(shí)，共