双周期渐变光子晶体结构及其纳米聚焦效应

发布时间：2024-03-20 05:20

　　利用3+3光束双锥干涉法设计了双周期渐变光子晶体结构阵列,并研究了它的纳米聚焦效应。通过调整内锥角和内外锥的增量角来改变光子晶体晶格的小周期及光子阵列的大周期,通过调整光束强度、偏振方向来实现渐变光子晶体晶格结构、形状等参数的改变。采用傅里叶变换的方法研究了光子晶体结构对光场的纳米聚焦效应。该结构对于提高发光二极管的提取效率、光显示、光耦合及光集成具有非常重要的意义。

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【部分图文】：

图1双锥干涉模型。

激光全息光刻的原理是利用多光束干涉理论,形成稳定性变化的周期性图案,并将其记录在光敏材料上,形成具有一定应用的器件结构。本文在双锥干涉模型的基础上,研究了内锥角、增量角、光强、偏振等光学参数对干涉所形成的光子结构的影响,并对该干涉模型进行仿真,发现了新的光子结构。图1(a)是双锥....

图2增量角Δθ=10°的情况下,内锥角增大时所形成的光子结构和周期图。

本节与3.2节考虑的是3束内锥光束与3束外锥光束偏振态完全相同的情况。将参数θ=20°,Δθ=10°,λ=355nm,代入(1)～(7)式就可得到图2(a)所示的光子结构图,在干涉图案中可以明显地观察到双周期渐变结构。采用同样的方法得到了Δθ=10°、θ=30°以及Δθ=10°....

图3内锥角θ=30°不变,增量角Δθ增大时得到的光子结构图。(a)Δθ=2°;(b)Δθ=6°;(c)Δθ=10°

在内锥角θ=30°、增量角Δθ=10°的条件下,研究内外锥光束强度变化所形成的光子结构。图4(a)为内锥光束光强Iin变为原来的1.5倍时所形成的光子结构,图4(b)为内锥光束光强Iin变为原来的2倍时所形成的光子结构,将得到的光子结构与图2(b)进行对比,发现光子结构并没有发生....

图4在不同的内锥光束光强与外锥光束光强下得到的光子结构。

图3内锥角θ=30°不变,增量角Δθ增大时得到的光子结构图。(a)Δθ=2°;(b)Δθ=6°;(c)Δθ=10°综上可知,内锥光束与外锥光束的光强差异会影响光子晶体的边缘结构。内锥光束与外锥光束的光强一样,当外锥光束的光强变大时,所形成的光子晶体的小周期的边缘结构更....

本文编号：3933020