隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,微電子集成技術(shù)已經(jīng)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(jié)構(gòu)的尺寸使其在集成中更具優(yōu)勢(shì),因此基于光子結(jié)構(gòu)的各類微納光子器件將對(duì)未來全光集成技術(shù)的發(fā)展具有重要的應(yīng)用意義。而一維光子結(jié)構(gòu)作為最簡(jiǎn)單的人工電磁結(jié)構(gòu),易于制備、更具實(shí)用意義。本文利用傳輸矩陣法,模擬分析了一維層狀光子結(jié)構(gòu)的帶隙光譜及反射相位,通過兩個(gè)光子結(jié)構(gòu)的組合研究了在帶隙中產(chǎn)生界面態(tài)的條件,并計(jì)算研究了界面態(tài)在帶隙內(nèi)的調(diào)控特性,這一研究結(jié)果對(duì)極窄帶濾波片等光路調(diào)制元件具有重要的應(yīng)用意義;另外,將層狀光子結(jié)構(gòu)等效為具有Fano共振特征折射率的介質(zhì)膜層,基于法布里-珀羅（F-P）干涉提出有效介質(zhì)理論,對(duì)層狀光子結(jié)構(gòu)通帶內(nèi)的反射相位進(jìn)行了計(jì)算研究,為光子結(jié)構(gòu)的相位調(diào)控測(cè)量提供了思路和理論指導(dǎo)。主要工作包括以下幾方面:1、介紹了光子帶隙結(jié)構(gòu)的基本概況,分析了光子能帶結(jié)構(gòu)不同的理論研究方法;并重點(diǎn)介紹了一維層狀光子結(jié)構(gòu)的制備方法及其典型應(yīng)用。2、基于介質(zhì)膜層的傳輸矩陣,分析了層狀光子結(jié)構(gòu)的帶隙譜及相位計(jì)算方法;分別計(jì)算了結(jié)構(gòu)參數(shù)相同而對(duì)稱中心不同的一維反轉(zhuǎn)對(duì)稱層狀光子結(jié)構(gòu)的帶隙譜及反射... 

【文章來源】：青島科技大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

一維層狀光子結(jié)構(gòu)

圖 1-2 一維光子結(jié)構(gòu)有限單元?jiǎng)澐质疽鈭DFig.1-2 Schematic diagram of one-dimensional photonic structure by finite element divisio對(duì)于一維的層狀光子結(jié)構(gòu)，電場(chǎng)在均勻介質(zhì)中傳輸時(shí)，滿足亥姆霍茲方20( ) 0r r k （1，r 、r 分別為相對(duì)介電常數(shù)和相對(duì)磁導(dǎo)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(jié)構(gòu)的區(qū)域化，如圖 1-2（a）所示，將一維層狀光子結(jié)構(gòu)的每一行單元節(jié)點(diǎn)劃分，插值函數(shù)為簡(jiǎn)單起見選擇線性插值函數(shù)，則圖 1-2（b元的插值函數(shù)可近似為 ( )e e e x a b x，ea 、eb 均為待定系數(shù)，根據(jù)兩個(gè)

一維光子結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)襯底上，在襯底上沉積得到介質(zhì)膜層。通過控制面板可調(diào)節(jié)燈絲電流，進(jìn)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(cè)量晶振控制；完成一層介質(zhì)膜層的蒸鍍后，可更換另一種介質(zhì)靶材進(jìn)行下一層的蒸鍍，如此逐層進(jìn)行即可實(shí)現(xiàn)層狀光子結(jié)構(gòu)的制備。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3598652