题名光子晶体中的表面和局域模式及其应用研究
作者周仁龙
答辩日期2007-05-22
文献子类博士
授予单位中国科学院研究生院
导师陈效双
关键词光子晶体 负折射 光子晶体波导 金属光子晶体 点群理论
学位专业微电子学与固体电子学
英文摘要光子晶体的概念被提出来以后,由于它所具有的可调控光场分布的奇异特性和巨大的应用前景,在理论和实验上都受到了人们的广泛关注和深入研究。实验上,人们采用多种技术方法制造出微波、红外、可见光、以及太赫兹波段的光子材料。理论上,则采用多种数值方法分析预言了它的特性以指导实验和进一步的应用。而且也利用了光子晶体的优良特性,制作出了象光子晶体光纤、光子晶体反射镜、平面微波天线等众多光子晶体器件。  本文从理论上,利用多种计算方法,研究了光子晶体负折射材料、光子晶体波导材料以及金属光子晶体对电磁波的调控作用,并且得到了一些研究结果如下:  1. 分析了负折射光子晶体中布洛赫波以及衰减波的增强传输,探讨了巨负古斯一汉森位移现象。设计了一种负折射指数的光子晶体平凹透镜,实现了准平面波的会聚。  2. 研究了二维正方格子光子晶体凹透镜的光学传输特性,在光子晶体内部区域主要是自准直效应起作用,而在光子晶体的表面附近,出现负折射现象。  3.研究了光子晶体波导的传输以及损耗特性。发现频率越靠近带隙上边缘,光的局域性越强。而且,在上带间隙边缘附近,又有一个突变,接近上带间隙频率时,光的损耗增大。设计了一种光子晶体线缺陷波导结构,发现波导模几乎完全局域在波导中传播,而且它的损耗很小。  4. 分析了金属光子晶体平板的等离子体波及其增强传输效应。这种等离子体增强效应来自于两个不同的共振机制:局域的法布里腔波导共振以及由周期性引起的等离子体共振。
学科主题红外基础研究
公开日期2012-08-22
内容类型学位论文
源URL[http://202.127.1.142/handle/181331/4866]  
专题上海技术物理研究所_上海技物所
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GB/T 7714
周仁龙. 光子晶体中的表面和局域模式及其应用研究[D]. 中国科学院研究生院. 2007.
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