二維光子晶體帶隙計算和缺陷膜分析.pdf

1、浙江大學(xué)博士后學(xué)位論文二維光子晶體帶隙計算和缺陷膜分析姓名：莊飛申請學(xué)位級別：博士后專業(yè)：光學(xué)工程指導(dǎo)教師：何賽靈20020801了禁帶。我們計算了二維長方結(jié)構(gòu)各向異性碲橢圓柱光子晶體的帶隙。得到了O05068(0。(m。=2耳c／a)的大帶隙。將長方結(jié)構(gòu)改為三角結(jié)構(gòu)做了同樣的計舅。我們發(fā)現(xiàn)了兩個大帶隙。一個在歸?；皖l率區(qū)域大小為0050680)。，同時，在高頻率區(qū)域找到了一個較大的帶隙O044900)。。這一點很重要，這樣我們就便于

2、理論模擬計算和實際制作進(jìn)行比較。六角排列結(jié)構(gòu)的二維光子晶體是一種常用的重要結(jié)構(gòu)，它比三角結(jié)構(gòu)的對稱性更低。我們用同樣的材料，用圓柱結(jié)構(gòu)做了汁算，發(fā)現(xiàn)了六個較大的禁帶。用線性變換方法推導(dǎo)了二維正方結(jié)構(gòu)正n邊形直柱光子晶體的帶隙計算公式。采用線性變換方法可以簡單地處理平面波展開方法中f。p)的Fourier交換系數(shù)，使得相應(yīng)的帶隙計算變的簡單有效。在固定填充率f=04的情況下，計算了砷化鎵(占=114)材料的正11邊形直柱光子晶體帶隙結(jié)構(gòu)。

3、發(fā)現(xiàn)隨著n的增加，光子晶體的對稱性相應(yīng)提高，最大帶隙的大小出現(xiàn)單調(diào)下降趨勢。當(dāng)n趨向于無窮大的時候，計算的正n邊形直柱光子晶體的帶隙趨向于零，和圓柱的情況完全相符。我們用FDTD(時域有限差分法)方法計算了二維正方晶胞各向異性碲圓柱兜子晶體的點缺陷模。為了得到TE，TM模式在完全禁帶中具有相同共振頻率的缺陷模，對中心點缺陷半徑軋以及中tl附近對稱位置的點缺陷半徑Rn做了一系列的微調(diào)。計算表明，TM模對于心的變化不敏感，而TE模隨著R。的