本文關(guān)鍵詞：一維光子晶體結(jié)構(gòu)的理論研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：光子晶體是一門正在蓬勃發(fā)展的新學科，它從八十年代提出至今已經(jīng)取得了很大的成就，它的出現(xiàn)引起了學術(shù)界和科學技術(shù)領(lǐng)域的廣泛重視。但是隨著時間的推移，光子晶體的這種簡單的周期結(jié)構(gòu)已經(jīng)很難滿足日益增長的需求，于是有光量子阱結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)。光量子阱是一種光子晶體插到另一種具有不同能帶結(jié)構(gòu)的光子晶體中所構(gòu)成的，由于阱區(qū)和壘區(qū)的能級不同，使得光子在光量子阱結(jié)構(gòu)中的狀態(tài)具有特殊的光子性能。 本文選擇了一維光子晶體結(jié)構(gòu)為研究對象，在此基礎(chǔ)初上又研究了一維光子晶體光量子阱結(jié)構(gòu)，加以軸向應(yīng)力分析它的透射譜線的情況。 首先，文中回顧了麥克斯韋方程組，因為它的建立預(yù)見了電磁波的存在并且為光子晶體的出現(xiàn)打下了堅實的基礎(chǔ)。接著詳細介紹了光子晶體、負折射率材料、光量子阱和介觀壓阻效應(yīng)研究的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀。 其次，文中通過對麥克斯韋方程組微分形式和積分形式的分析，推導(dǎo)出電磁波在介質(zhì)中傳播時電場強度和磁感應(yīng)強度的波動方程。接著詳細介紹了光子晶體的基本概念、分類、物理特征、理論分析方法、制備方法和應(yīng)用。 再次，文中根據(jù)光子晶體中理論分析方法之一的傳輸矩陣法推導(dǎo)一維光子晶體的傳輸特性。接著建立一個二元一維光子晶體理論模型來分析它的反射譜線，通過保持一種介質(zhì)厚度不變，增大或減小另一種介質(zhì)的厚度，其最終結(jié)果明顯不同。 第四，文中詳細給出光量子阱的概念，接著建立了一維光量子阱結(jié)構(gòu)的模型并且對它進行了數(shù)據(jù)模擬和分析，同時也對含負折射率材料的一維光量子阱結(jié)構(gòu)的透射特性進行模擬和分析。 最后，，文中詳細給出了應(yīng)力和應(yīng)變的概念和分類，接著給出共振隧穿結(jié)構(gòu)及其工作原理，經(jīng)過計算和推理得出軸向應(yīng)變對雙勢壘結(jié)構(gòu)共振隧穿的影響。通過建立適當?shù)哪Ｐ陀嬎愫头治龉庾泳w的透射情況得到介觀壓光效應(yīng)并給出衡量這種效應(yīng)的強弱的壓光系數(shù)。 綜上所述，本文是在介觀壓阻效應(yīng)的基礎(chǔ)上，建立適當?shù)哪Ｐ蛠碛嬎愫头治龉庾油ㄟ^特定結(jié)構(gòu)的光子晶體的透射情況來得到介觀壓光效應(yīng)。
【關(guān)鍵詞】：麥克斯韋方程組 光子晶體 光量子阱 介觀壓光效應(yīng) 透射譜線
【學位授予單位】：中北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：O734
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 第一章 緒論12-17
• 1.1 論文研究的背景基礎(chǔ)12
• 1.2 論文研究的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 光子晶體的研究進展12-14
• 1.2.2 負折射率材料的研究進展14
• 1.2.3 光量子阱的研究進展14-15
• 1.2.4 介觀壓阻效應(yīng)的研究進展15-16
• 1.3 論文研究的主要內(nèi)容16-17
• 第二章 光子晶體17-29
• 2.1 引言17
• 2.2 麥克斯韋方程組的形式17-19
• 2.2.1 麥克斯韋方程組的積分形式和微分形式17-18
• 2.2.2 電磁波在介質(zhì)中的傳播時電場強度和磁感應(yīng)強度波動方程的推導(dǎo)18-19
• 2.3 光子晶體的基本概念、分類和物理特征19-21
• 2.4 光子晶體的理論分析方法21-23
• 2.4.1 平面波展開法21-22
• 2.4.2 有限時域差分法22
• 2.4.3 多重散射法22
• 2.4.4 傳輸矩陣法22-23
• 2.5 光子晶體的制備方法23-26
• 2.5.1 自然生長法23-24
• 2.5.2 機械打孔法24
• 2.5.3 層層堆積法24-25
• 2.5.4 薄膜生長法25
• 2.5.5 膠體自組織密堆積法25-26
• 2.6 光子晶體應(yīng)用26-28
• 2.6.1 光子晶體微波天線26
• 2.6.2 光子晶體波導(dǎo)26-27
• 2.6.3 光子晶體光纖27-28
• 2.6.4 光子晶體發(fā)光二級管28
• 2.7 本章小結(jié)28-29
• 第三章 (ABAB)~n型光子晶體結(jié)構(gòu)的計算結(jié)果和分析29-37
• 3.1 推導(dǎo)一維光子晶體的傳輸特性29-32
• 3.2 建立一維光子晶體( ABAB )n理論模型32-34
• 3.3 (ABAB)~n型光子晶體結(jié)構(gòu)的計算結(jié)果和分析34-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 第四章 一維光子晶體光量子阱結(jié)構(gòu)的透射譜結(jié)構(gòu)與分析37-46
• 4.1 光量子阱概念37
• 4.2 一維光子晶體光量子阱的透射譜結(jié)構(gòu)與分析37-40
• 4.3 含負折射率材料的光量子阱結(jié)構(gòu)的透射特性40-44
• 4.3.1 負折射效應(yīng)40-41
• 4.3.2 負折射率材料41-43
• 4.3.3 含負折射率材料的光量子阱結(jié)構(gòu)的透射特性43-44
• 4.4 本章小結(jié)44-46
• 第五章 軸向應(yīng)變對一維光子晶體光量子阱結(jié)構(gòu)共振隧穿的影響3546-62
• 5.1 應(yīng)力和應(yīng)變46-47
• 5.1.1 應(yīng)力的分類46
• 5.1.2 應(yīng)變的分類46-47
• 5.2 共振隧穿結(jié)構(gòu)47-50
• 5.2.1 隧穿效應(yīng)47-49
• 5.2.2 共振隧穿結(jié)構(gòu)及其工作原理49-50
• 5.3 壓阻效應(yīng)50-54
• 5.3.1 等效壓阻效應(yīng)50-51
• 5.3.2 介觀壓阻效應(yīng)51-53
• 5.3.3 雙勢壘共振隧穿結(jié)構(gòu)的介觀壓阻效應(yīng)53-54
• 5.4 彈光效應(yīng)54-55
• 5.5 單軸應(yīng)力對光子晶體折射率的影響55-56
• 5.6 軸向應(yīng)變對光量子阱結(jié)構(gòu)共振隧穿的影響56-59
• 5.7 軸向應(yīng)變下的介光壓光效應(yīng)59-60
• 5.8 本章小結(jié)60-62
• 第六章 總結(jié)及展望62-64
• 參考文獻64-68
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果68-69
• 致謝69

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：一維光子晶體結(jié)構(gòu)的理論研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：261430