二維手性光子晶體負折射現(xiàn)象的研究.pdf

1、光子晶體作為一種優(yōu)秀的人造光子學(xué)器件，在光通信等領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用前景，近年來引起了人們廣泛重視。而手性材料因其獨特的光學(xué)特性也是國際上的研究熱點之一，特別是手性的光子學(xué)器件的研究更是方興未艾。
　　本文基于平面波展開法和時域有限差分法研究了二維手性光子晶體的負折射現(xiàn)象。
　　首先，對于光子晶體和光學(xué)手性的研究現(xiàn)狀進行了綜述，論述了課題背景及意義。概念上對光學(xué)手性進行了分類，簡明闡述了介質(zhì)手性和結(jié)構(gòu)手性的定義與發(fā)展狀況。

2、r>　　為了將常用的一些計算光子晶體的數(shù)值方法應(yīng)用到手性光子晶體中，我們詳細研究了雙各向同性手性介質(zhì)的本構(gòu)方程。由于在手性介質(zhì)中，本征模式是左旋和右旋圓偏振光，故基于左右圓偏振光的分解方式，推導(dǎo)了適合于時域有限差分法的手性離散方程，并描述了手性平面波展開法。
　　利用平面波展開法研究了二維手性光子晶體的帶隙結(jié)構(gòu)，通過仿真，得出了二維光子晶體實現(xiàn)負折射的條件。相應(yīng)的分別計算了正方、三角和蜂窩格子下的左右旋圓偏振光的帶隙結(jié)構(gòu)，并詳細討