一維光子晶體的電磁特性分析.pdf

1、1987年Yablonovitch和John同時提出了光子晶體這一新的概念，它是由不同折射率的介質(zhì)周期性排列而成的人工結(jié)構(gòu)，它的主要特征是存在光子禁帶，具有能夠抑制自發(fā)輻射和控制光傳輸?shù)鹊奶匦?，在光?dǎo)纖維通訊和光子計算機(jī)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。因此，對光子晶體特性的研究及其應(yīng)用開發(fā)，成為當(dāng)今世界相關(guān)領(lǐng)域科研工作者研究的熱點(diǎn)之一。 根據(jù)空間結(jié)構(gòu)不同，可以劃分為一維光子晶體、二維光子晶體和三維光子晶體。而其中一維光子晶體結(jié)構(gòu)簡單、

2、易于制備，同時，近年來研究發(fā)現(xiàn)它還具備二維、三維光子晶體的性質(zhì)，一些研究者認(rèn)為一維光子晶體有可能成為未來全光通信領(lǐng)域中的關(guān)鍵材料，因此一維光子晶體具有廣泛的理論價值和應(yīng)用前景。 本文主要工作包括：①對光子晶體的產(chǎn)生、結(jié)構(gòu)、制作方法以及近來的應(yīng)用進(jìn)行了簡要分析，結(jié)合光子晶體未來的發(fā)展方向，特別對一維光子晶體的研究進(jìn)展進(jìn)行了探討。②對光子晶體研究中最常用的幾種數(shù)值計算方法及其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了討論，在此基礎(chǔ)上，從麥克斯韋方程出發(fā)推導(dǎo)了可用

3、于光子晶體特性分析的本征方程，分析了光波在光子晶體中的分布規(guī)律。③從一維光子晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)出發(fā)，重點(diǎn)研究了一維光子晶體的基本光學(xué)特性。內(nèi)容包括：構(gòu)建了一個簡單的一維光子晶體光纖的模型，利用全波分析法對一維線性光子晶體光纖的色散關(guān)系、電磁場分布做了詳細(xì)的研究；把這種方法推廣到對一維非線性光子晶體光纖的色散關(guān)系、電磁場函數(shù)的分析，給出了計算流程圖；基于Matlab仿真，模擬了線性一維光子晶體的色散曲線、電磁場分布、透射譜，由計算結(jié)果分析了光