材料吸收光子晶體對(duì)tm波能帶的影響研究畢業(yè)論文(參考版)
2025-06-25 12:20本頁(yè)面
【正文】 參考文獻(xiàn)劉啟能. 光子、聲子晶體的傳輸理論（第一版）.北京：科學(xué)出版社，2013楊旅云,[J].激光與光電子進(jìn)展,2003,40(8):5256.[J].半導(dǎo)體光電，2007，28（6）：815818[J].重慶工商大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2006,23（4）：400403鄒麗娜，鄭永梅，施宏艷，[J].半導(dǎo)體光學(xué)，2006，27（3）：231235龔益玲，許震宇，[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，32（7）：720723[J].重慶工商大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2006，23（3）：285288劉啟能. 吸收對(duì)光子晶體能帶結(jié)構(gòu)的影響[J]. 激光與紅外，2007,37（6）:543545[J].激光與光電子學(xué)進(jìn)展，2007，44（1）：6568.[J].激光雜志,2007,2(1):3738.[J].半導(dǎo)體光電,2006,27(6):729732[J].光子學(xué)報(bào)，2007，36（6）：10311034[J].人工晶體學(xué)報(bào)，2007,36(4):922925姚啟鈞. 光學(xué)教程（第四版）. 北京：高等教育出版社，2009第15頁(yè)（共13頁(yè)）。所以，在利用一維光子晶體制備各種光學(xué)器件時(shí)，必須要考慮雜質(zhì)吸光子這一重要的因素，選擇光子晶體材料也要盡量選擇吸收系數(shù)較小的，盡量避免雜質(zhì)吸收光子帶來(lái)較大的影響。第四章、結(jié)束語(yǔ)本文通過(guò)引入負(fù)折射率，利用特征矩陣法推到出TM波在光子晶體中傳播的特征舉證，再利用Wolfarm Mathematica軟件對(duì)矩陣進(jìn)行計(jì)算，繪出了一維光子晶體TM波的能帶隨吸收系數(shù)和周期厚度變化的三維立體圖，通過(guò)圖形分析材料吸收在吸收系數(shù)和周期厚度改變的情況下對(duì)一維光子晶體影響的規(guī)律并進(jìn)行比較從而得出結(jié)論。，透射峰隨著入射角的增大向高頻方向移動(dòng)，并且當(dāng)入射角變化時(shí)，其反射率的峰值都始終為1。2. ，波峰對(duì)應(yīng)反射率下降，禁帶變窄,頂部不在平整，往后禁帶逐漸消失。吸收系數(shù)K=0，即無(wú)吸收狀態(tài)時(shí)，透射最為明顯,反射率為R=1，出現(xiàn)了一級(jí)禁帶，外形類似長(zhǎng)方形，禁帶邊緣波形較為明顯且對(duì)稱。當(dāng)k不變時(shí)，隨著周期厚度的增加，反射率逐漸減小，對(duì)應(yīng)反射率峰值也越來(lái)越低，且禁帶頻率范圍也變得越來(lái)越窄。當(dāng)k=，光子晶體的禁帶已基本消失。當(dāng)k=，光子禁帶仍然較為明顯?，F(xiàn)在分別取k=0、。當(dāng)k一定時(shí)，透射峰隨著入射角的增大而增大，禁帶反射率隨著入射角的增大而增大，頻率寬度隨入射角的增加而減小。當(dāng)k逐漸增大時(shí)，禁帶頻率的寬度逐漸減小。當(dāng)θ=0時(shí)，禁帶最為明顯，邊緣變化十分陡峭和明顯，并且波峰兩邊變化趨勢(shì)一樣，而當(dāng)θ=，雖然還能看到明顯的禁帶，禁帶邊緣坡度變緩，幾乎看不到變化，當(dāng)θ=，反射率變化越來(lái)越平緩了，波峰幾乎不變。RgK θ= θ=0 θ= θ=1rad 分析上圖可知當(dāng)=0（無(wú)吸收）時(shí),TM波在入射角θ為 0、1rad 、都出現(xiàn)了一級(jí)禁帶。TM波吸收能帶隨吸收系數(shù)和頻率變化的影響曲線（3D） 取定=（氟化鎂）、=（硫化鋅），觀察當(dāng)入射角弧度θ變化的時(shí)候，反射率R隨吸收系數(shù)K在（），頻率g在（）區(qū)間的變化情況。當(dāng)k=（）時(shí)，禁帶不再明顯，失去了禁帶的作用。Rg k=0 k= k=由上圖可知，當(dāng)K=（）時(shí)，即此時(shí)沒(méi)有任何吸收，—，此時(shí)出現(xiàn)了一級(jí)禁帶，能帶的分布十分平均。本文著重研究簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的一維光子晶體，其結(jié)構(gòu)是由折射率分別為和的兩種材料交替組成，厚度分別為和，一個(gè)周期的厚度為=+，這一結(jié)構(gòu)與多層介質(zhì)膜相同，空間折射率為，當(dāng)光波垂直于光子晶體界面入射時(shí)，： 一維光子晶體的結(jié)構(gòu) 當(dāng)光在其中傳播時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)禁帶和導(dǎo)帶，這就是簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的一維光子晶體的基本光傳播特性，也是本文的研究重點(diǎn)。第三章、吸收材料對(duì)一維光子晶TM波能帶的影響研究一維光子晶體的結(jié)構(gòu)和光傳播特征一維光子晶體是指介質(zhì)折射率在空間一個(gè)方向具有周期性分布的光子晶體材料。對(duì)于
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