【正文】 開題報告（含文獻綜述、外文翻譯）評語表姓 名汪 浩學(xué) 號3070431079專 業(yè) 班 級07通信3班指導(dǎo)教師對文獻綜述的評語：指導(dǎo)教師對開題報告的評語： 指導(dǎo)教師對譯文的評語：指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 答辯小組對開題報告（含文獻綜述、外文翻譯）的評語： 答辯小組負(fù)責(zé)人簽名：。這些結(jié)果很接近期望，并且建議類似的效果可能在3D的波導(dǎo)腔中會更逼真。這些共振可以有高品質(zhì)的Q，這些在許多設(shè)備的設(shè)計中都會用到，例如微型激光腔和濾波器。實線代表的輪廓。TM 模有 D 垂直于平面。陰影的區(qū)域代表擴展的模式，光線下的實線代表引導(dǎo)的模式。圖2 （a）是TM波在完美介質(zhì)波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中計算的帶圖。這和圖3（b）所顯示的第二個帶的場形成強烈的對比。因為這兩種模式都在區(qū)域的邊緣，場從一個單元格到相鄰的單元格來替換它的標(biāo)志。[圖2（b）]為了了解帶隙的性質(zhì)，我們研究過不同模式下的場方向圖。我們選擇結(jié)構(gòu)參數(shù)以便于在TM模引導(dǎo)波帶的第一個波帶和第二個波帶之間存有大的間隙。請注意TM模是一個大的沒有引導(dǎo)模的頻率范圍。光線上方的狀態(tài)（ω=k）足滿足可用空間的色散空間ω=，所以這些模式將被擴展到空間區(qū)域。因為系統(tǒng)周期性沿著一個方向（比如說x軸），我們根據(jù)（k）對本征模進行分類。列之間的間距定義了點陣常數(shù)a。A介質(zhì)棒陣列波導(dǎo)此結(jié)構(gòu)由介質(zhì)列在空氣中的單個行組成，如圖2（a）所示。[10]考慮到這一點，我們選擇了兩種不同類型的波進行研究：一種是介質(zhì)的一維數(shù)組，另一種是空氣中介質(zhì)帶孔的一維數(shù)組。不同的偏振波在大多數(shù)的電介質(zhì)結(jié)構(gòu)中具有不同的狀態(tài)。通過共振模式下的激勵和在單元格內(nèi)能量隨時間變化而變化的計算，計算Q和對其耗能的量化就變得很簡單了。C．Q值的計算諧振腔品質(zhì)因子Q的普遍定義是：Q=， （6）E是存儲的能量，ω是共振頻率，P=是功率消耗。在有關(guān)鄰近點信息不可用的邊界，我們采用二階透明邊界條件。我們引進差分方程，通過相應(yīng)的中心差分來近似每個網(wǎng)點的衍生物。我們可以標(biāo)記時間坐標(biāo)n和空間坐標(biāo)i和j，以至于把握之間的關(guān)系。 （4）這個方程是一個簡單方點陣的離散化方程?；叵隩M模，電場點嚴(yán)格得在Z方向上。為了解釋說明，我們現(xiàn)在假設(shè)一種最簡單的情況，比如2D系統(tǒng)中TM波的波導(dǎo)方程。因為我們這種方法將會使超級單體的大小指數(shù)級的遠(yuǎn)離波導(dǎo)或波導(dǎo)腔，所以在單體的大小上選擇大的以至于使不同單元格之間的耦合作用變的微乎其微，我們也可以考慮單波導(dǎo)或者單波導(dǎo)腔的說明得出結(jié)果。對于一個好的周期介質(zhì)波導(dǎo)，一個超級單體只是包含一個周期。為了仿制有限的介質(zhì)結(jié)構(gòu)，我們使用超級單體的近似值。然后，標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值方法可應(yīng)用于矩陣的對角化，并獲取特征值和本征模。根據(jù)以上情況，（1）變成為一個矩陣特征值方程：， (2)h是平面波的系數(shù)。如果是周期的，橫向磁場擴展了橫向平面波的基礎(chǔ)。一種是接近時域的方法，它常被應(yīng)用于研究瞬態(tài)特性和局部態(tài)缺陷的品質(zhì)因子Q。我們用兩種互補的方法來對這些系統(tǒng)的不同方面的進行處理。B．計算方法一般的，光傳播和制約的詳細(xì)特征不能用來確定分析復(fù)雜的介質(zhì)結(jié)構(gòu)。一般的，因為其廣泛應(yīng)用于2D混合介質(zhì)媒體，所以我們在文章之前先進行定義。我們希望2 D 模型中獲得的相關(guān)知識，可以更容易得應(yīng)用到三維系統(tǒng)中。2D模型要比3D的更容易計算，更容易看到它們的場分布。另一種分為TM，這種模式下z 方向和磁場中的電場點位于 x–y 平面。在這性2D系統(tǒng)中，任何關(guān)于Z軸的鏡面反射運算的葉系統(tǒng)都不變，并且允許任何模型嚴(yán)格分離成兩個對稱類。A．模型系統(tǒng)我們選擇了在二維空間（2D）模型進行研究，希望能發(fā)現(xiàn)其所有基本的物理屬性。在第三節(jié)中，我們將重點介紹幾個模型系統(tǒng)并列出起計算的結(jié)果，從而重點確定這種缺陷，而這種缺陷因為不同極化的原因?qū)е铝司植繎B(tài)強烈的共振。本次研究的目的就是探索這種方法的可能性。分布反饋激光器的小量反差系數(shù)和相移的引入導(dǎo)致了窄線寬和單縱向模式的操作 [3] 。然而，因為這種帶隙小，所以局部態(tài)的模型會衰退成周期性的系統(tǒng)。我們可以設(shè)計相移（以相移π4為例）以至于在帶隙內(nèi)可以創(chuàng)建比較弱的局部態(tài)模型[3]。（b）右側(cè)顯示的是引起周期性介質(zhì)波導(dǎo)衰弱的原因（c）右邊描繪的是期望能引起周期性介質(zhì)波導(dǎo)增強的帶結(jié)構(gòu)。圖1 沿不同的介電常數(shù)對比的帶結(jié)構(gòu)的導(dǎo)軌的光波導(dǎo)的原理圖。因為不允許傳播態(tài)的存在，所以在一定頻率范圍內(nèi)的光不能沿著波導(dǎo)傳播。這種系統(tǒng)單元的長度a會沿著波導(dǎo)重復(fù)出現(xiàn)，所以該模型的特點可以是僅限于第一次的布里淵區(qū)的波矢量k。形成一個固定頻段后的傳導(dǎo)模型具有相同的對稱或類似的偏振特性。光線上方的模型（ω= k）是以連續(xù)普的方式輻射的。根據(jù)波的平移對稱性，這種結(jié)構(gòu)可以用波矢量k來表示。在我們提出我們的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)之前，我們可以考慮以一種固定介質(zhì)波導(dǎo)傳導(dǎo)的介質(zhì)結(jié)構(gòu)。寫本篇文章的目的是研究這種介質(zhì)結(jié)構(gòu)在周期性介質(zhì)波導(dǎo)中的特性和屬性。一般而言，其基本的想法是設(shè)計一個具有特定頻率范圍帶隙的周期性的介質(zhì)結(jié)構(gòu)。本文還顯示該缺陷存在于傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)的帶隙內(nèi)，并且可以形成局部態(tài)的高Q共振。 研究的總體安排與進度 日 期工 作 內(nèi) 容搜集資料，完成文獻綜述、開題報告和外文翻譯對簡單光子晶體傳輸特性進行分析，研究EastFDTD軟件對簡單光子晶體傳輸特性計算和畢業(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[1] John S．Strong location of photons in certain disorder dielectricsuperlattice Phys．Rev．Lett．， 1987，58(23)：24862489[2] Yablonovich E．Inhibited spontaneous emission in SO lid2state．Physics andelectrics．Phys．Rev．Lett．，1987，58(20)：2059—2061 [3] [J].電子元件與材料，2002，2l(9)：1720[4] E同時，還支持導(dǎo)出整個計算區(qū)域的場數(shù)據(jù)。EastFDTD支持點光源、理想平面波和高斯光束等光源類型，可設(shè)置不同的幅度時間函數(shù)，如連續(xù)光源，高斯脈沖、階躍脈沖等，此外還支持從外部文件導(dǎo)入幅度時間函數(shù)。EastFDTD內(nèi)建了多種自由度很大的基本形狀，通過不同結(jié)構(gòu)之間的組合、覆蓋，可以描述各種復(fù)雜不規(guī)則結(jié)構(gòu)的物體以及周期性結(jié)構(gòu)。EastFDTD支持全空間三維FDTD 仿真模擬。由于我們采用的是具有嚴(yán)格物理意義的色散模型，如杜魯?shù)履Ｐ?、洛倫茲模型和各種復(fù)雜物態(tài)方程模型等， EastFDTD不僅僅可以模擬各種非活性（passive）器件，也可以模擬各種的光/電磁活性（active）器件，例如：激光激射過程和穩(wěn)定態(tài)（單模、多模等）、熒光材料（包括放大自發(fā)輻射ASE）、探測器（