二维光子晶体微腔谐振模式的研究.docx

【摘要】光子晶体是一种人工晶体，它是由不同折射率的介质构成的、在空间上产生周期性变化的光学结构。光子晶体具有光子禁带和光子局域两个最根本的特征。光子禁带可以阻止某些频率的光波在光子晶体中传播，光子局域是指在改变光子晶体对称性结构时，会出现很小频率范围的局域态。光子晶体出现点缺陷时会形成微腔，光子晶体出现线缺陷时会形成波导，微腔和波导可以用来控制光波的传输。本文简单介绍了时域有限差分法，并且研究了介质柱半径、距离以及介电常数对微谐振腔的特性的影响，分析了透过率、品质因子Q、谐振频率以及该频率的场分布。

【关键词】光子晶体微腔；时域有限差分法；场分布

目录

摘要

Abstract

1绪论-1

1.1光子晶体的简介-1

1.2光子晶体的分类-1

1.3光子晶体的特征-2

1.4光子晶体的发展现状-2

1.5光子晶体微腔的概述-3

2光子晶体的理论研究方法-3

2.1时域有限差分法-3

2.2数值稳定性分析-5

2.3吸收边界条件-5

2.4激励源的设置-6

3二维光子晶体微腔谐振的特性研究-6

3.1二维光子晶体介质柱半径对微腔谐振特性的影响-6

3.1.1二维光子晶体介质柱半径对微腔透射率的影响-7

3.1.2二维光子晶体介质柱半径对谐振频率的影响-8

3.1.3二维光子晶体介质柱半径对微腔品质因子Q的影响-9

3.2二维光子晶体介质柱距离对微腔谐振特性的影响-10

3.2.1二维光子晶体介质柱距离对透过率的影响-10

3.2.2二维光子晶体介质柱距离对谐振频率的影响-11

3.2.3二维光子晶体介质柱距离对品质因子Q的影响-13

3.3二维光子晶体介质柱介电常数对微腔谐振特性的影响-13

3.3.1二维光子晶体介质柱介电常数对透过率的影响-14

3.3.2二维光子晶体介质柱介电常数对谐振频率的影响-14

3.3.3二维光子晶体介质柱介电常数对品质因子Q的影响-16

4总结-16

参考文献-17

致谢-18