基于布洛赫理论的光子晶体表面波形成及传感机理

发布时间：2017-08-06 19:13

  本文关键词：基于布洛赫理论的光子晶体表面波形成及传感机理

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【摘要】：结合布洛赫理论和麦克斯韦方程组,针对一维光子晶体表面缺陷态结构形成的布洛赫表面波进行理论分析,并研究了布洛赫表面波的局域特性和入射电磁波波长与角度对布洛赫表面波的影响。在此基础上,对一维光子晶体表面缺陷态结构的传感特性进行分析,当TE偏振分量以一定角度入射到光子晶体中时,在待测溶液形成的缺陷层中发生谐振,电磁场被局域增强,与待测溶液分子充分作用,其形成的布洛赫表面波对待测溶液折射率变化具有高度的敏感性。数值模拟结果表明,其Q值可达2620.29,灵敏度S为62°RIU-1,因此布洛赫表面波在一维光子晶体结构中具有很好的传感特性,可为折射率传感器的设计和应用提供理论参考。
【作者单位】： 燕山大学电气工程学院测试计量技术及仪器河北省重点实验室;燕山大学信息科学与工程学院河北省特种光纤与光纤传感器重点实验室;
【关键词】： 表面光学 表面波 布洛赫表面波 光子晶体 表面缺陷态 折射率传感
【基金】：国家自然科学基金(61201112,61172044,61475133) 河北省自然科学基金(F2013203250,F2012203169) 河北省普通高校学校青年拔尖人才计划项目(BJ2014056) 燕山大学青年教师自主研究计划项目(14LG013)
【分类号】：O734
【正文快照】： 1引言布洛赫表面波(BSW)是TE或TM偏振模式在周期阵列型电介质层表面处产生的一种电磁波[1]。尽管布洛赫表面波这一概念已被提出多年,但直到最近才被重新认识,主要原因是,与表面等离子体激元(SPP)相比,布洛赫表面波与表面等离子体波的一些特点相似,表面等离子体波是在电磁波与

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本文编号：631094