横向无序波导中光子局域化特性理论研究

发布时间：2024-10-05 09:17

　　光子局域化描述的是光在无序介质中传播时会受到一定限制从而由扩散态进入局域态的物理现象,在光子集成、光交换、光传感、光捕获、新型信息光源设计以及信息与通信等领域都有着不少潜在的应用前景,备受科研工作者们的关注。研究光子局域化可以使用横向无序波导、等离子结构、光子晶体结构、微晶悬浮液等方法,其中使用横向无序波导是非常有效的一种。本论文将探讨光在新型横向无序波导结构中产生局域化的过程以及相关理论研究方法:首先,针对一种纵向均一,而横向存在一定无序度的光子晶体光波导结构,基于薛定谔方程建立数值分析模型。采用四阶Runge-Kutta方法对数值模型进行迭代,计算获得高斯光束在一维和二维横向无序波导结构中的传播特性;通过对比不同无序度下的光传播结果,来研究无序度对光子局域化现象的影响。其次,结合光学Tamm态对光子局域化进行研究,在二维波导结构中分析了金属-分布式Bragg反射镜(M-DBR),随机层-分布式Bragg反射镜(R-DBR),金属-随机层-分布式Bragg反射镜(M-R-DBR)三种光学结构。作为一种新型界面模式,光学Tamm态对光有强局域效应。通过FDTD仿真分析了光学结构的电场分布...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1无序结构中的光子局域化图示

图1-1无序结构中的光子局域化图示态(OpticalTammState,OTS),也被称为光学smon,OTP)，是表面等离子体激元(SurfacePlasm颖的界面模式[69]，由Kavokin[4]小组于2005年同介质的分界面处，离界面越远的区域，强度....

图2-1由N个相同的单模光纤组成的一维耦合波导阵列[77]

本文第三章对一维、二维横向无序波导阵列结构中的光子局域化研究，就会涉及到耦合模理论。2.1.6一维横向无序光波导结构光子局域化理论模型MafiA于2015年发表的文章[77]中给出一维横向无序光波导结构光子局域化理论模型。考虑一个包含有N个相同单模光纤的一维阵列，如....

图2-5Yee氏网格

第二章光子局域化与光学Tamm态理论基础差分理论差分（FiniteDifferenceTimeDomain,FDTD）理论是当前韦方程最为先进的方法。作为一种完全矢量方法，能够轻学结构的时域、频域信息[76]，为电磁学和光子学所有类型解决方案。论在空间和时间上都是....

图3-1一维横向波导阵列结构折射率分布图

子局域化现象。针对一维、二维横向无序波导结构，基于薛定谔方程建立数值析模型。采用四阶Runge-Kutta法对数值模型进行迭代，计算获得高斯光束在一和二维横向无序波导结构中的传播特性；通过对比不同无序度下的光场分布，研究无序度对光子局域化现象的影响。.1一维横向无序波导阵列....

本文编号：4007794