信息技術(shù)的爆炸式發(fā)展使得人類的生活方式發(fā)生了巨大的改變。這要?dú)w功于半導(dǎo)體集成電路的繁榮。但對(duì)于集成電路來(lái)說(shuō),當(dāng)其尺寸縮小到物理極限,會(huì)引起量子效應(yīng),經(jīng)典物理定律將不再適用。超級(jí)小尺寸的電路芯片也存在各種隱患�？茖W(xué)家們將目光投向光子。電子之間的相互作用及本身的質(zhì)量會(huì)限制通信帶寬和傳輸速率。而光子之間的相互作用弱,傳播速度快,因此具有更大的載體帶寬和數(shù)據(jù)傳播速率。類比于半導(dǎo)體對(duì)電子的控制,擁有光子帶隙的光子晶體可以完成對(duì)光子的控制。所以光子晶體有望成為微納光子器件的優(yōu)秀候選對(duì)象和集成光路的基礎(chǔ)。準(zhǔn)周期光子晶體(光子準(zhǔn)晶),相比周期光子晶體,具有低介電常數(shù)比下即可產(chǎn)生完全帶隙、帶隙具有較高各向同性、無(wú)需引入缺陷即存在豐富的缺陷模等優(yōu)勢(shì),近年來(lái)逐漸成為研究的熱點(diǎn)。關(guān)于準(zhǔn)晶的帶隙特性研究是設(shè)計(jì)制作光子器件的基礎(chǔ)。一方面,光子準(zhǔn)晶的結(jié)構(gòu)相比光子晶體更豐富,另一方面,光子準(zhǔn)晶在結(jié)構(gòu)上的復(fù)雜性也給準(zhǔn)晶的研究帶來(lái)了一定困難。本文基于全息干涉產(chǎn)生的光子準(zhǔn)晶研究了其中的帶隙特性,具體內(nèi)容如下:1.構(gòu)建二維八重光子準(zhǔn)晶結(jié)構(gòu),通過(guò)改變其尺寸及其它結(jié)構(gòu)參數(shù),優(yōu)化光子帶隙特性。首先基于全息干涉圖案構(gòu)建二維八重準(zhǔn)晶結(jié)...

【文章頁(yè)數(shù)】：60 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.2二維正方晶格光子晶體

以二維周期光子晶體中的正方晶格為例簡(jiǎn)單介紹能帶結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法。如圖2.2(a)所示，正方晶格光子晶體具有平移周期性，將方框中的部分平移所有可能的格矢，能夠精確地填滿整個(gè)晶體，沒(méi)有遺漏和重疊。實(shí)際上，方框部分被稱作原胞，在確定原胞時(shí)，以晶格中某一格點(diǎn)為中心，作其與近鄰格點(diǎn)連線的垂直....

圖2.3二維正方晶格光子晶體的能帶結(jié)構(gòu)

對(duì)第一布里淵區(qū)和Γ-X-M-Γ的波矢k求解頻率可得到兩張能帶結(jié)構(gòu)圖，如圖2.3所示。此時(shí)具體結(jié)構(gòu)參數(shù)為：介質(zhì)柱排列在空氣中，介質(zhì)柱的介電常數(shù)為9，晶格常數(shù)為1μm，介質(zhì)柱半徑為0.2μm，入射光為T(mén)E波，邊界條件為周期邊界條件�？梢杂^察到兩張能帶結(jié)構(gòu)圖中均顯示在歸一化....

圖3.3二維八重準(zhǔn)晶在結(jié)構(gòu)尺寸不同時(shí)的透射譜

圖3.12在r/a=0.12時(shí)，八重準(zhǔn)晶結(jié)構(gòu)在不同相對(duì)介電常數(shù)下的透射譜和反射譜

35圖3.12在r/a=0.12時(shí)，八重準(zhǔn)晶結(jié)構(gòu)在不同相對(duì)介電常數(shù)下的透射譜和反射譜。其中(a)、(c)、(e)、(g)分別是1/0=9、12、15、18的透射譜；(b)、(d)、(f)、(h)分別是1/0=9、12、15、18的反射譜。A、B、C代表不....

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