非線性光子晶體的動力學(xué)特性及其器件應(yīng)用.pdf

1、汕頭大學(xué)碩士畢業(yè)論文I摘要本文采用理論分析和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法研究了非線性光子晶體的動力學(xué)特性及其器件應(yīng)用。首先，我們采用自己發(fā)展的泵浦－探測數(shù)值模擬方法考察了非線性光子晶體分子的動力學(xué)特性。為了清晰的了解非線性光子晶體分子的動力學(xué)行為，我們有意選擇了研究多模光子晶體分子。研究表明，兩個組成原子之間的耦合特性在非線性光子晶體分子對超短脈沖激發(fā)的動力學(xué)響應(yīng)中具有重要的決定作用。同時，我們發(fā)現(xiàn)具有不同譜形的光子晶體分子表現(xiàn)出不同的動力學(xué)響

2、應(yīng)行為。其次，我們給出了刻畫非線性光子晶體結(jié)構(gòu)動力學(xué)特性的泵浦－探測數(shù)值模擬方法的解析描述。該解析模型考慮了我們近期闡明的有關(guān)非線性光子晶體原子動力學(xué)響應(yīng)的重要物理現(xiàn)象，包括探測脈沖的壽命對泵浦脈沖能量強度的依賴關(guān)系以及被激發(fā)的光子晶體結(jié)構(gòu)和探測脈沖之間的相互作用等等?；谠摻馕瞿Ｐ退@得的非線性光子晶體原子的透射譜與先前的數(shù)值模擬結(jié)果能夠很好地吻合，而且該解析模型可以很好地解釋所有數(shù)值實驗中觀察到的非線性原子透射譜隨激發(fā)光強的演變。此

3、外，我們還揭示了當探測脈沖在光子晶體原子中的壽命足夠短時，可以利用這一模型捕獲非線性光子晶體原子的瞬時透射譜，從而證實了該解析模型的正確性和有效性。最后，我們利用耦合模理論和有限時域差分技術(shù)研究了非線性缺陷對構(gòu)成的光子晶體分子的單向?qū)ㄐ袨?。研究發(fā)現(xiàn)，相對于單個非對稱限制的光子晶體原子，這種特殊的光子晶體分子的透射對比度有了很大的提高。在此基礎(chǔ)上，我們討論了由這種光子晶體分子構(gòu)筑的全光二極管所容許的制備誤差，證實該誤差對于目前的制備技術(shù)