隨著半導體技術的發(fā)展,微電子集成技術已經取得飛速發(fā)展,而光子有著相比于電子更加高速的信息傳遞特性,各類光子結構的尺寸使其在集成中更具優(yōu)勢,因此基于光子結構的各類微納光子器件將對未來全光集成技術的發(fā)展具有重要的應用意義。而一維光子結構作為最簡單的人工電磁結構,易于制備、更具實用意義。本文利用傳輸矩陣法,模擬分析了一維層狀光子結構的帶隙光譜及反射相位,通過兩個光子結構的組合研究了在帶隙中產生界面態(tài)的條件,并計算研究了界面態(tài)在帶隙內的調控特性,這一研究結果對極窄帶濾波片等光路調制元件具有重要的應用意義;另外,將層狀光子結構等效為具有Fano共振特征折射率的介質膜層,基于法布里-珀羅（F-P）干涉提出有效介質理論,對層狀光子結構通帶內的反射相位進行了計算研究,為光子結構的相位調控測量提供了思路和理論指導。主要工作包括以下幾方面:1、介紹了光子帶隙結構的基本概況,分析了光子能帶結構不同的理論研究方法;并重點介紹了一維層狀光子結構的制備方法及其典型應用。2、基于介質膜層的傳輸矩陣,分析了層狀光子結構的帶隙譜及相位計算方法;分別計算了結構參數相同而對稱中心不同的一維反轉對稱層狀光子結構的帶隙譜及反射... 

【文章來源】：青島科技大學山東省

【文章頁數】：72 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

一維層狀光子結構

圖 1-2 一維光子結構有限單元劃分示意圖Fig.1-2 Schematic diagram of one-dimensional photonic structure by finite element divisio對于一維的層狀光子結構，電場在均勻介質中傳輸時，滿足亥姆霍茲方20( ) 0r r k （1，r 、r 分別為相對介電常數和相對磁導率，20k( )c ， 為角頻率，中的光速； 為滿足亥姆霍茲方程的平面電磁波的解，且 ( )ik r e x ，布洛赫矢量，梯度算子可變化為 ik，則問題可化為20( )r r ik k （1維光子結構的區(qū)域化，如圖 1-2（a）所示，將一維層狀光子結構的每一行單元節(jié)點劃分，插值函數為簡單起見選擇線性插值函數，則圖 1-2（b元的插值函數可近似為 ( )e e e x a b x，ea 、eb 均為待定系數，根據兩個

一維光子結構中界面態(tài)及通帶相位的研究在坩堝中，靶材汽化為材料蒸汽向上蒸鍍到結構襯底上，在襯底上沉積得到介質膜層。通過控制面板可調節(jié)燈絲電流，進而控制沉積速度；沉積的膜層厚度可由系統(tǒng)中配備的膜厚測量晶振控制；完成一層介質膜層的蒸鍍后，可更換另一種介質靶材進行下一層的蒸鍍，如此逐層進行即可實現(xiàn)層狀光子結構的制備。

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3598652