基于各向异性材料的光子晶体功率分配器

发布时间：2021-01-24 04:41

　　众所周知,很多的研究都是起源于对自然界不同领域存在类似现象的假设开始的。因为宇宙万物遵循着相同的规律,即使外表再怎样的千变万化,而内在的规则却是有着高度一致性。光子晶体^[1-4]的产生亦是如此,它是科学家们在假设光子也可以具有类似于电子在普通晶体中传播的规律的基础上发展出来的。光子晶体是介电常数或磁导率在空间呈周期性分布的人工介质材料,其最突出特性是存在光子带隙,频率落在光子带隙中的电磁波将不能在其中传播^[5,6],并且利用这种光子带隙效应在光子晶体中引入特定的缺陷即能实现对波的操纵与控制。由于各向异性材料的介电常数是张量形式的,具有独特的电磁特性,对电磁波的约束作用有别于普通各向同性材料。因此当光子晶体是由各向异性材料构成时,会发生非常有趣的现象,从而拓展我们的研究思路。而功率分配器是集成光路中不可缺少的无源器件,它是各种光电子集成元件中非常重要的组成部分,它可以将能量平均或者按所需比例分配到各输出端。本文主要研究基于各向异性材料的光子晶体功率分配器,重点是如何实现插入损耗小,结构简单且偏振无关的光子晶体功率分配器。具体内容包括:1.基于各... 

【文章来源】：深圳大学广东省

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

光子晶体结构按维度分类示意图

基于各向异性材料的光子晶体功率分配器，因此占用内存小，计算工作量小，对初值的ad 算法的核心思想是：在 D 维空间中，D+最简单几何体，叫做单纯形。求出 D+1 个顶大的顶点hX ，最小顶点lX ，次大顶点wX ，中心cX ，通过反射、扩张和收缩求出一个，最差点将被抛弃，用探索点来代替，形成间内 3 个点构成的单纯形， 其中1X 为反射点。

二维碲光子晶体的能带结构云图，(b)当 0.Tr 禁带图知，通过软件扫描及最优化结果处理，对介质柱的半径选择 可以获得取 ，计算了完全禁带，如图 3 c a/ 0.2368 ~ 0.2569, 3.893a ~ 4.二维碲光子晶体中，如果晶格常数为 a，可以获得最大的完全禁带，波长范围为3.8论是 TE 波还是 TM 波，都将被局域在光中，我们固定碲介质柱的半径为

【参考文献】：
期刊论文
[1]二维正方晶格各向异性光子晶体缺陷模[J]. 余建立,沈虹君.  发光学报. 2009(01)
[2]基于亚波长偏振光栅的偏振光分束器设计[J]. 赵华君,袁代蓉,乔闹生,冯国英.  光子学报. 2008(06)
[3]应用于光隔离器的一维磁光光子晶体结构探索[J]. 周慧,张登国,欧阳征标,李景镇.  光子学报. 2008(01)
[4]波状膜层全角度偏振分束特性的分析[J]. 厉以宇,顾培夫,李明宇,刘旭,杨彗.  物理学报. 2006(02)
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[6]二维正方各向异性碲圆柱光子晶体完全禁带中缺陷模的FDTD计算分析和设计[J]. 庄飞,肖三水,何江平,何赛灵.  物理学报. 2002(09)
[7]大带隙的二维各向异性椭圆介质柱光子晶体[J]. 庄飞,何赛灵,何江平,冯尚申.  物理学报. 2002(02)
[8]光子晶体的研究进展[J]. 欧阳征标,李景镇.  激光杂志. 2000(02)

硕士论文
[1]基于有限元法的二维光子晶体能带特性研究[D]. 武校刚.燕山大学 2010



本文编号：2996594