第6讲 光子晶体缺陷及器件设计.pdf

研究生课程纳米光学(Nano-Optics)第6讲:光子晶体的缺陷及器件设计董国艳中国科学院大学材料科学与光电技术学院回顾a电磁波在周期性介质中传播具有:•无色散传输(波矢k恒等)•光子带隙GraphicsareQuickTime?::i(kxt)HeH(x)21n(k)TMbands(ik)(ik)HHkkc0kˆ无损耗实数算符k()Hermitian可求出:实数解,正交本征态,完全解2GraphicsareQuickTime?(色散关系)photonicbandgapd/dk0:慢光frequency()syntheticmediumforpropagation大曲率:超棱镜,…conservedconserved波矢k守恒3光子晶体的缺陷态••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••Help!••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••4光子晶体的缺陷态••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••有限边界条件限制分离的本征解••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••5较小变化的缺陷态••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••6较小变化的缺陷态GraphicsareQuickTime?(c/a)MkX7G较小变化的缺陷态GraphicsareQuickTime?∆k~π/:(c/a)frequencyJ缺陷能带向上移动(更小)GXMG#~L(k~2/)2MkX8G单模谐振腔GraphicsareQuickTime?(c/a)Mk(knotconserved)GX9单模谐振腔GraphicsareQuickTime?(c/a)…双重简并0(同一存在两种状态)GXMGXMkX(knotconserved)10G