光子晶体的光子局域化分析毕业论文.doc

XXX大学本科生毕业论文光子晶体的光子局域化分析学院物理与电气信息工程学院专业物理学研究方向光学学生姓名XXXXX学号XXXXXXXXX指导教师姓名XXXXXXX指导教师职称XXXXXXXX年X月XX日摘要首先概述了光子品体的基本理论以及发展,然后运用传输矩阵方法算出一维缺陷光子品体内缺陷模的局域场强分布,结论显示缺陷位置两边分布是低折射率的介质层的构形禁锢光的本领不如两边是高折射率的本领强。维持缺陷位置光学厚度一定的情况下,缺陷位置折射率相对于其双侧的折射率愈小,光局域本领也就愈强。当缺陷位置两旁是高折射率的介质时,所探讨的光子品体构形与出现共振米散射与布拉格散射前提相符时,相对局域化长度能获得最低值。最后简述了光子局域化的应用。关键词:光子晶体;局域化;缺陷模;rystals,andthenusingthetransfermatrixmethodtocalculateone-rystaldefectsinlocalfieldintensitydistributionofdefectmodes,,Onbothsidesofthedefectlocationindexrelativetoitsrefractiveindexissmaller,,andifboththeresonanceBraggscatteringandtheresonanceMiescatteringconditionsaresatisfied,:rystal;localization;defectmode; 1第二章光子晶体的理论基础及发展 4第三章理论分析 5第四章研究与讨论 10第五章结论 11[参考文献] 12前言光子晶体在光学材料研讨领域的国内外学术界里是很受关注的,20世纪80年代John在钻研光子折射率变化和在钻研材料辐射特质时提及光子晶体的定义[l,2]。这是一个不同介电常数(或者高低折射率)介质的新型光学材料,其介质在空间上呈周期性分布的,这是与原始的晶体定义比较得出的。在缺陷微腔内能够发生光子被监禁的现象,频率非常狭窄的缺陷模能够在光子能带中形成,并拥有极其明显的光子局域的特点[3,4,5]。把这些和符合非常狭窄频率的光子禁锢在了缺陷层内,光场强度沿着缺陷两侧做指数急速退减,出现非常强的光子局域化,它的强度的大小与局域化长度d值成反比,愈小的d值,就可能在缺陷层贮存愈多缺陷模的光子数,愈大的局域化程度,愈能减小能量损耗,愈大的品质因子Q值,愈容易把增益介质的缺陷层的光激发振荡,使激射阈值愈低[6,7]。应用此理论原理能够制造拥有一些高品质的一维光子晶体激发器[8,9]。此文章以描述缺陷光子晶体的光子局域化特点为目的,对影响光子局域程度的结构参数进行了深入的研究,依据钟远聪、欧阳征标等人的研究,在这篇文章中同样引入了光子相对局域化长度的定义,而且还定量的分析了相对局域化长度受微腔构形参数的影响。(介电常量)周期性转变方向的特点划分成3个类型,即,一维、二维与三维光子晶体,见下图2-1。一维光子晶体构形是两类高低折射率的介质仅在1个特定维度上是受限制的,而和波动光学多层介质膜的定义二者之间有实质上的不同。一维光