多壁碳納米管陣列的光子學結構及特性研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、碳納米管因其獨特的結構和物理、化學特性，被認為是當代材料科學的一項重大突破。其中多壁碳納米管可看做是由兩個以上不同直徑的石墨烯層卷曲而成。多壁碳納米管在波長量級上的周期性陣列，可構成基于多壁碳納米管的光子晶體結構。本論文利用有限元方法建立物理模型進行研究和分析。
　　由于碳納米管陣列的介電響應依賴波長的變化且具有各向異性的特點，我們使用Drude-Lorentz諧振子模型來表示，分別研究在不同偏振態(tài)TE、TM入射光作用下陣列結構的

2、光子學特性。結果表明，TE偏振波入射該陣列結構透射譜中出現(xiàn)了強烈的等離子體截止效應。
　　通過透射譜以及電場分布圖研究了多壁碳納米管陣列中的缺陷波導結構，分析其原本處于光子帶隙的頻率被局域在缺陷中并沿著缺陷傳輸?shù)奶匦浴８鶕?jù)不同偏振態(tài)對缺陷的敏感度不同，設計了可以實現(xiàn)低損耗、低串擾，而且工作波長范圍較寬的基于多壁碳納米管陣列的偏振分束器。
　　利用有限元算法穩(wěn)態(tài)求解器解決非線性特征值問題，得到所設計結構的色散關系曲線，從而得到

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