光子晶體慢光效應及光傳輸特性研究.pdf

1、慢光不僅可加強光與物質間的相互作用，還能控制這種相互作用的光譜帶寬，實現全光存儲系統中的延遲和臨時存儲光功能。因此研究光子晶體慢光技術是非常有意義的。傳統的實驗室實現慢光所需的條件非常嚴格，使得很難將慢光效應應用到實際工程當中去。在光子晶體中實現慢光，不需要特殊的外部條件，一般實驗室環(huán)境下就能進行。由于光子晶體是高色散結構，通過修改光子晶體的本構參數或者建立獨特的結構，其性質可以改變慢波。本文是以破壞光子晶體的周期結構實現慢光效應作為研

2、究對象，主要內容如下：
　　1、介紹了關于光子晶體及慢光技術的背景知識及研究意義。并對相關技術的發(fā)展現狀和需要解決的問題進行了總結。然后，對光子晶體的電磁特性和慢光效應進行分析，用圖文說明其慢光產生的原理。并詳細闡述與本文相關的、現有的研究方法。
　　2、提出了一種新的基于表面布洛赫模式的表面光子晶體慢光結構。并利用Rsoft軟件通過平面波展開法對其表面的色散模式進行分析。對缺陷導模色散曲線平坦部分的分析可揭露表面缺陷光子光

3、子晶體結構的慢光性質。設計平坦的缺陷導模色散曲線，獲得更低群速度色散慢光屬性。用有限元法分析得到有效的慢光現象，用COMSOL Multiphysics仿真軟件在時域內得到了驗證。
　　3、針對線缺陷波導提出了兩種線缺陷結構，即減小中間一排介質柱半徑和刪除中間一排介質柱中的部分。使用平面波展開法，通過改變介質柱的半徑，可得正方形晶格光子晶體半徑為0.20a時，其周期結構的最大光子帶隙。然后對光在兩種正方形晶格光子晶體線缺陷波導中的