【正文】
這種腔自發(fā)發(fā)射的屬性和他們對(duì)激光的影響也是將需要在將來(lái)解決的問(wèn)題。我們已經(jīng)能夠識(shí)別對(duì)每個(gè)兩極化的強(qiáng)約束很重要的功能。帶陰影的區(qū)域表示波谷的位置Ⅳ.結(jié)論我們計(jì)算的結(jié)果驗(yàn)證一種可能性,這種可能性是即使沒(méi)有完整的光子帶隙的幫助,我們也在周期波導(dǎo)的缺陷中取得強(qiáng)光線限制。虛線的曲線代表的輪廓。圖3 (a)、(b)分別表示第一周期和第二周期的TM 波在完美介質(zhì)波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中位移場(chǎng)區(qū)邊緣輪廓圖。(b)是TE波在完美介質(zhì)波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中計(jì)算的帶圖。節(jié)點(diǎn)平面通過(guò)所有介質(zhì)棒得到削減,波腹點(diǎn)在介質(zhì)之間的空間區(qū)域。在圖3(a)中,我們看到了和介質(zhì)材料相關(guān)聯(lián)的場(chǎng)強(qiáng)烈集中在介質(zhì)區(qū)域。當(dāng)時(shí),前兩個(gè)TM模的電場(chǎng)如圖3所示(是反晶格矢量)。正如我們預(yù)期的那樣,TE模在這個(gè)結(jié)構(gòu)中只有很小的間隙。[圖2(a)]即使它不會(huì)延續(xù)到整個(gè)布里淵區(qū),但我們?nèi)园阉鳛橐粋€(gè)間隙。另一方面,在光線以下的狀態(tài)一定會(huì)在介質(zhì)的指導(dǎo)下沿著y軸方向衰減。圖2中我們已經(jīng)進(jìn)行了分類(lèi)。列的尺寸選擇為。列具有介電常數(shù)ε=13,并有一個(gè)矩形形狀。這前者的結(jié)構(gòu)在TM模時(shí)應(yīng)該會(huì)導(dǎo)致大的間隙,而后者應(yīng)該有利于TM模的大間隙。二維光子的研究顯示離散的高介質(zhì)點(diǎn)對(duì)于由TM極化的光子帶隙的發(fā)展而言是十分重要的,而高絕緣材料的連通性對(duì)于TE模的帶隙卻十分重要。Ⅲ.結(jié)果之前關(guān)于光子晶體的研究已經(jīng)顯示:如介質(zhì)對(duì)比度為13:1的結(jié)構(gòu),只考慮類(lèi)似的布拉格條件(這些條件不會(huì)考慮電磁場(chǎng)的矢量特性)則并不足以描述其基本的物理屬性。%之前維持Q振蕩。此邊界條件和對(duì)有限差分時(shí)間域仿真的詳細(xì)討論可以在參考68中找到。 (5)這方法是為了解釋接下來(lái)時(shí)間分量的關(guān)系,并用這來(lái)更新網(wǎng)格內(nèi)部的電場(chǎng)的值。介電函數(shù)也可以以相同的方式離散化。時(shí)空點(diǎn)被固定時(shí)間單元和距離單元分隔。此單個(gè)電場(chǎng)的部分遵循簡(jiǎn)單的波動(dòng)方程。和TE模的情況相似,只要稍微修改波動(dòng)方程。為了研究電磁場(chǎng)時(shí)間變化,我們運(yùn)用有限差分時(shí)間域的方法來(lái)解決麥克斯韋方程組。對(duì)于一個(gè)有缺陷的介質(zhì)波導(dǎo),一個(gè)超級(jí)單體包含了我們正考慮的缺陷和在它波導(dǎo)兩側(cè)的幾個(gè)周期(特別是七個(gè)周期)。在這種方法中,我們把結(jié)構(gòu)的幾何狀嵌入到一個(gè)位置空間周期重復(fù)的超級(jí)單體中。其他細(xì)節(jié)我們會(huì)在其他地方討論。矩陣定義為 (3)在這個(gè)表達(dá)式中,是傅里葉變換的介電函數(shù)的反函數(shù)。K在第一次的布里淵區(qū),G是反晶格向量,是垂直于波矢量K+G的單位矢量。我們可以通過(guò)重新排列麥克斯韋方程組的方法獲得一個(gè)單一電磁模式下的控制方程(c=1): (1)是介電函數(shù),H是一種電磁頻率的磁場(chǎng)。一種是接近頻率域的方法,它常被用來(lái)發(fā)現(xiàn)完美系統(tǒng)的本征模和它的缺陷。因此,我們可以使用精確數(shù)值的方法進(jìn)行研究。(例如,對(duì)于局部態(tài)傳播方向不可識(shí)別)。最后,我們注意到TE(TM)波是按上述正常定義的二維平面,一般來(lái)說(shuō),這些TE(TM)波是相對(duì)于沿波的傳播方向。在一個(gè)三維的周期波導(dǎo)中,根據(jù)占主導(dǎo)地位的極化方向,我們?nèi)钥梢灶?lèi)似TE和TM 對(duì)其進(jìn)行粗略的分類(lèi)。[4] 從兩級(jí)分解麥克斯韋方程,我們可以分別對(duì)它們進(jìn)行獨(dú)立的研究。一種分為T(mén)E,這種模式下z 方向和靜電場(chǎng)中的磁場(chǎng)點(diǎn)位于 xy 平面。在2D中,我們?cè)疽詾樵撓到y(tǒng)沒(méi)有變化或者是z 方向介電常數(shù)和波傳播僅在 x–y 平面中的進(jìn)行。最后,在第四節(jié)中,我們將對(duì)我們的研究結(jié)果進(jìn)行討論,并闡述未來(lái)的發(fā)展方向。本文的安排如下:在第二節(jié)中,我們將描述我們的模型系統(tǒng)以及介紹我們使用的計(jì)算方法。我們提高反差比,預(yù)期希望出現(xiàn)一個(gè)很寬的帶隙,如圖1(c)所示,這個(gè)帶隙可以讓我們?cè)趲秲?nèi)創(chuàng)建一個(gè)高Q缺陷共振。設(shè)底部的上頻帶和缺陷模式之間的頻率差δω,則其衰減長(zhǎng)度是與δω成比例。此模型將作為輻射模型。分布反饋激光器系統(tǒng)中平移對(duì)稱(chēng)性是被相位位置的改變打破的。(a)右側(cè)的是均勻介質(zhì)波導(dǎo)的帶結(jié)構(gòu)。這種現(xiàn)象可以很容易從布拉格條件得到理解,這條件就是不同的單元共同導(dǎo)致了結(jié)構(gòu)內(nèi)部的缺陷。在模式k=πa到k=πa之間,由攝動(dòng)引起的耦合在區(qū)域邊緣打開(kāi)了小間隙(如圖1(b)) 。我們可以考慮以一個(gè)小周期的反差系數(shù)形成一種統(tǒng)一的擾動(dòng)很小的波導(dǎo)板(一個(gè)典型的例子就是在分布式反饋激光器中波導(dǎo)薄膜表面的波紋光柵)。光線下方的是一個(gè)離散帶結(jié)構(gòu)的傳導(dǎo)模型。圖1(a)中也描述了其傳播關(guān)系ω(k)。圖1(a)就是一個(gè)矩形波導(dǎo)示意圖。特別的是我們對(duì)弄明白傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)的特性以及其缺陷是否能夠?qū)е戮植繎B(tài)的共振。在最近的一些研究中[2],Meade等人提出了:3D空間的周期性的介質(zhì)材料(即3D光子晶體)的缺陷允許一定帶隙范圍內(nèi)的局部態(tài)通過(guò)。I介紹:周期性的介質(zhì)材料對(duì)光的傳播有許多的控制作用[1]?!珜?duì)簡(jiǎn)單光子晶體傳輸特性進(jìn)行分析,研究EastFDTD軟件對(duì)簡(jiǎn)單光子晶體傳輸特性計(jì)算和畢業(yè)論文初稿~修改完善論文~修改論文格式定稿,準(zhǔn)備論文答辯參考文獻(xiàn)[1] John S.Strong location of photons in certain disorder dielectricsuperlattice[J]. Phys.Rev.Lett., 1987,58(23):24862489.[2] Yablonovich E.Inhibited spontaneous emission in Solidstate[J].Physics andelectrics.Phys.Rev.Lett.,1987,58(20):2059—2061.[3] [J].電子元件與材料,2002,2l(9):1720.[4] 張明理,李永安,賀毅.光子晶體的發(fā)展歷程與前景[D].延安職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2009,23(3):9597.[5] Painter O.,Lee ,Seherer A,et a1.Two dimensional photonic band gap defect mode laser[J]. Science,1999,284(5421):1819l821.[6] 盛廣滬,李鴻,高躍飛.光子晶體光纖的研究進(jìn)展[J].江西科學(xué),2006,24(6):4145.[7] Yang .,Zhu ., Chen H,et a1.Spontaneous radiation from a twolevel atomin photonic crystals with threedimensional dispersion relation[J].Physical.B,2000,5(2):300-306.[8] Shen L.E,He S.L..An analysis for the convergence problem of the plane wave expansion method for photonic crystals[J].Journal of the Optical Society of America A,2002,19(5):10211024.[9] Wang X.H.,Wang R.Z.,Gu B.Y,et a1.Decay Distribution of Spontaneous Emission from an Assembly of Atoms in