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利用传输矩阵法理论,对双正、双负和单负介质构成的对称结构光子晶体能带谱进行了对比研究,结果得到：由不同介质材料构成的对称结构光子晶体,其能带谱存在很大的差异,其中以单负介质光子晶体禁带宽度最宽,双负介质光子晶体次之,双正介质光子晶体的禁带宽度为最窄;当周期数变大时,光子晶体禁带中的透射峰带宽均逐渐变小并趋于尖锐,且以单负介质的光子晶体透射峰带宽减小的速度为最快;介质厚度dB对单负介质光子晶体的调制效果要优于对双正和双负光子晶体的调制效果;入射角对单负介质光子晶体能带谱的影响要大于对双正和双负介质光子晶体.不同介质材料构成的对称结构光子晶体的这些光传输特性,可为镜像对称结构光子晶体的设计以及窄带或是宽带光子晶体光学滤波器件等提供理论指导. 相似文献
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介质厚度对一维三元结构光子晶体透射谱的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
用传输矩阵法研究各介质层厚度对一维三元光子晶体(CBA)m(ABC)m透射谱的影响,结果发现:在很宽的禁带范围内,仅出现一条透射峰,且随着m的增加透射峰越加精细;随着A、B、C各介质层厚度的增加,透射峰均向长波方向移动,三者厚度同时增加时透射峰移动速度最快,单层厚度增加时,增加C层厚度透射峰移动最快,B层次之,A层最慢;随着各层介质厚度增加,光子禁带向长波方向移动,各层厚度同时增加时主禁带移动的速度最快,单层厚度增加时,移动速度快慢依次为C层、B层、A层。随着各层介质厚度同时增加或是C、A单层增加,禁带加宽,但B层厚度增加禁带反而变窄。一维三元结构光子晶体的这些特性,为光子晶体设计不同频率范围的光学滤波器、反射器等提供指导。 相似文献
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石伯军 《连云港职业技术学院学报》2008,21(1):10-12
把平面波展开方法(PWM)用于三角晶格二维光子晶体能带结构的数值研究,计算不同参数下三角二维光子晶体时的能带曲线,结果表明三角二维光子晶体介质中的空气柱比空气中的介质往在柱体半径等同时更易形成完全禁带.对TE模式两种情况都较容易形成禁带,介质中的空气柱时不存在完全禁带. 相似文献
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利用液晶热光效应的温度特性,并通过传输矩阵法理论,研究了液晶缺陷一维光子晶体的光传输特性。结果表明,当无液晶缺陷时,在较宽的禁带范围出现一条缺陷模,当在光子晶体中引入液晶缺陷时,禁带边缘通带的透射率大幅下降,同时禁带中增加了一条液晶缺陷模,形成双缺陷模特征,且透射率均为100%;随着液晶材料温度的增大,液晶缺陷模的位置向短波方向移动,而随着液晶层厚度的变化其位置向长波方向移动,但右边空位缺陷模的位置并未受到液晶温度和厚度的影响。液晶材料对光子晶体透射谱的这种调制作用,为设计可调谐光子晶体光学器件提供指导意义。 相似文献
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对二维光子晶体的电磁波理论及周期介质中的Bloch波解做了详细的推导；给出了光子晶体中禁带存在的理论依据；同时以三角格子晶格的二维光子晶体为例，验证了空气圆孔在电介质栅中的排列存在E偏振和H偏振的光子带隙重叠区绝对光子带隙． 相似文献
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利用传输矩阵法,通过数值模拟,研究周期不对称度、介质折射率等因素对双负材料光子晶体(AB)m1BCB(BA)m2能带性能的影响,结果发现:当周期不对称度△m=0,且m1=m2=m时,随着周期数m的增大,禁带中心单透射峰带宽逐渐变窄,禁带中心形成一条透射率为100%的超窄透射峰;当周期不对称度△m≠0,且△m逐渐增大时,禁带中心透射峰透射率逐渐降低,且禁带宽度越来越窄;当介质A折射率nA增大时,禁带宽度逐渐变窄,禁带中的透射峰带宽逐渐变宽;而介质B折射率nB逐渐增大时,禁带中心透射峰带宽逐渐变窄,禁带带宽逐渐变宽;当介质C折射率nC随着负值减小时,禁带宽度几乎保持不变,但禁带中透射峰带宽明显变窄。影响双负材料光子晶体能带性能的规律对设计诸如新型光学滤波器、光开关和全反射镜等光学器件有一定参考价值。 相似文献
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本文用平面渡展开法研究统计模态数目对能量的分布,进而求得光子态密度。光子晶体态密度的分布验证了存在光子带隙的范围,带隙随着填充比的变化而变化。文中研究了以Si、Ge及GaAs为背景的空气柱构成的二维三角格子光子晶体的能态密度随填充比f的变化。其结果表明,在f＝0.3时,三角晶格能态密度在0.5818—0.4627Hz没有出现,为最大禁带,且GaAs比Si和Ge更易出现光子带隙。 相似文献
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把时域有限差分方法用于二维正方介质柱组成光子晶体传输函数理论研究,计算了若干情况下二维光子晶体的透射率即光传输函数随频率的变化。计算结果表明:对于一定的入射方向,某些频率的光不能在光子晶体中传播即出现所谓的禁带,禁带的宽度、频率范围与晶格结构、柱体截面大小及放置方位有关。 相似文献
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利用降低光子晶体的对称性来提高绝对禁带宽度，在长方网格边上加正方介质柱而构成像素型长方晶格二维光子晶体，用快速平面波展开法计算其能带结构，通过参数优化，在低频区找到最大绝对禁带宽度△ωe=0．119ωe（ ωe=2πc／a，a为晶格常数，c为光速），绝对禁带中心频率ωmid=0．829ωe，△ω/ωmid=14，4％。 相似文献
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在A层为双正和双负介质情况下,用传输矩阵法理论研究缺陷层的光学厚度对对称结构一维光子晶体(AB)mC(BA)m透射谱的影响,结果发现:在无缺陷情况下,不论A层是双正还是双负介质,禁带中心均出现超窄频带单透射峰,具有传统对称结构光子晶体透射谱的特征;当中间插入光学厚度等于四分之一中心波长的双正缺陷C后,两者的单透射峰一分为二,且双负情况下两透射峰之间的距离较大;当缺陷C的光学厚度为二分之一中心波长时,双正情况下禁带中心出现单透射峰,双负情况下则出现三条透射峰;当缺陷C的光学厚度等于中心波长时,双正情况下出现三条透射峰,而双负情况下则出现五条透射峰。对称结构光子晶体的透射谱随缺陷光学厚度变化的规律,可用以设计可调性超窄带滤波器。 相似文献
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利用平面波法研究了不同介质形态对二维石墨结构光子晶体的TE偏振模式带隙和TM偏振模式带隙的影响。研究发现,改变构成二维石墨结构光子晶体的介质柱的形态,分别选用圆柱、三角柱、矩柱、五角柱、六角柱等形态,在填充面积比相等时,石墨结构光子晶体的TE和TM两种偏振模式光子带隙都保持不变。 相似文献
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借助传输矩阵法,数值模拟了具有实介电常量和复介电常量一维光子晶体的带隙结构,发现具有复介电常量一维光子晶体的带隙出现增益,并对此作出了Imεα-R,Imεα-λ的关系曲线．这对研究和设计二、三维光子晶体具有一定的指导意义． 相似文献
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将传输矩阵法(TMM)应用于一维光子晶体带隙和带结构方程,计算了介电常数不随频率变化和随频率变化的带隙和带结构,计算并说明了在有缺陷的情况下缺陷态(局域态)的存在. 相似文献
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用传输矩阵法研究一维异质结构光子晶体(AB)m(BC)nA(BC)n(BA)m的透射能带谱,结果发现:当光垂直入射到光子晶体时,在较宽的禁带范围内出现孪生透射峰,且结构周期对孪生透射峰有很好的调制功能,随着周期数n的增大,孪生透射峰的数目增多,随着周期数m的增大,各透射峰越来越锋锐;孪生透射峰对介质厚度的变化都很敏感,随着介质A厚度的增大,孪生透射峰均出现明显的红移,并逐渐演变为振荡峰,导致孪生透射峰消失,不利于双通道光滤波的调制,而随着介质B厚度的增大,孪生透射峰向长波方向移动,但透射峰的透射率及其宽度没有明显变化。该异质结构光子晶体的光传输特性,可为多系双通道光子晶体滤波器件的设计提供指导意义。 相似文献
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具有复介电常量对称结构一维三元光子晶体透射谱的研究 总被引：1，自引：0，他引：1
利用传输矩阵法理论,研究含复介电常量对称结构一维三元光子晶体的光传输特性。结果表明:当各层介质的介电常量均为实数时,在较宽的禁带范围内出现一条透射率为100%的透射峰;当介质介电常量含正虚部时,禁带中的透射峰出现透射衰减现象,若含有负虚部时,透射峰则出现透射增益现象;随着复介电正虚部的增大,透射峰出现单调衰减,而随着复介电负虚部绝对值的增大,透射增益达到一极大值,随后减小;在不同介质层引入复介电常量引起透射峰的透射率衰减或增益强度不同。这些特性对设计光放大器、衰减器等新型光学器件有一定的参考价值。 相似文献
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利用传输矩阵法理论,通过数值计算、模拟的方式,研究优化光子晶体量子阱透射能带结构的方法,结果表明：适当调整光子晶体的周期排列结构时,可拓宽光量子阱阱层光子晶体的能带,即可扩大光量子阱透射谱分布的频率范围;当组成光子晶体介质由双正材料置换成双负材料时,光量子阱阱层光子晶体的多能带结构合并成很宽且完整的单能带结构,即可使光量子阱透射谱实现连续频率分布的多通道滤波功能.光子晶体排列结构和不同介质对光量子阱透射能带结构的优化效果不同,对光子晶体量子阱的理论研究、实际设计和应用等,均有积极的指导作用. 相似文献