复合结构布拉格波导的反常透射研究

发布时间：2023-03-04 09:51

　　周期结构中的波动问题之所以一直受到科研工作者的广泛关注,是因为波动在周期结构中传输时会出现类似电子能带的带隙结构。通过对周期结构中波动特性的研究,可以实现诸如光学微腔结构、光开关、滤波器以及消音器等功能型器件。而复合周期结构因其结构和特性的不同,则具有更重要的研究意义和应用价值。本文设计了一种复合结构布拉格波导,通过改变波导的几何参数实现了对其反常透射特性的调控。论文的主要内容如下:1、简要说明了课题研究的背景和意义,介绍了几种不同的复合周期结构以及国内外研究现状。阐述了研究复合周期波导对功能型导波器件设计的必要性和紧迫性,概述了论文的主要内容和各个章节的安排。2、在理论上对圆柱型变截面周期波导中波的传输进行了推导和分析。首先,阐述了布拉格共振和非布拉格共振的机理以及发生共振的条件,得到了周期波导的色散曲线,并且通过改变波导的几何参数,实现对色散曲线中通带和禁带频率范围的调控。随后,介绍了有限元法及相关的COMSOL Multiphysics多物理场软件,最后通过对周期波导的数值模拟,得到了波导的透射频谱和场分布,并对其进行了分析。3、通过对波导结构几何参数的设计,充分研究了复合布拉格...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究的背景和意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 复合结构的波导
        1.2.2 复合结构的光子晶体
        1.2.3 复合结构的声子晶体
        1.2.4 其它复合结构
    1.3 主要研究内容及章节安排
第2章 变截面周期波导中的模式共振
    2.1 声波在变截面周期波导中的传输
    2.2 布拉格共振和非布拉格共振
    2.3 波导的建模和仿真
        2.3.1 有限元法
        2.3.2 COMSOL Multiphysics多物理场软件
        2.3.3 波导的建模
    2.4 本章小结
第3章 复合结构布拉格波导的特性研究
    3.1 复合结构布拉格波导的界面态
        3.1.1 单一波导的特性
        3.1.2 复合波导的界面态
    3.2 占空比对复合波导谱带特性的影响
    3.3 相位对复合波导谱带特性的影响
    3.4 本章小结
第4章 复合波导反常透射特性的实验研究
    4.1 实验系统简介
    4.2 两种布拉格波导的设计
    4.3 实验的测量及结果分析
        4.3.1 透射谱的测量
        4.3.2 纵向声压的测量
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢



本文编号：3754060