隨著科技的迅猛發(fā)展,尤其是傳輸速度與大數(shù)據(jù)帶來的巨大壓力,電子器件逐漸遇到性能瓶頸。相較于電子器件,光子器件具有明顯的速度優(yōu)勢(shì),而且容錯(cuò)率更高,抗干擾能力更強(qiáng)。因此利用光子代替電子,制備高性能、高度集成的光子器件已成為目前的研究熱點(diǎn)。光子晶體的出現(xiàn)為全光通信技術(shù)和光子集成等現(xiàn)代高科技技術(shù)提供了新思路�；诠庾泳w的多通道濾波器、偏振光分束器、全光開關(guān)等器件憑借其尺寸小、傳輸高效、結(jié)構(gòu)可調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn),引起了社會(huì)的廣泛關(guān)注。本文圍繞二維光子晶體的能帶與缺陷結(jié)構(gòu)展開了系統(tǒng)深入的研究,仿真工作通過RSoft光學(xué)仿真軟件進(jìn)行。主要由以下幾個(gè)方面展開:1.通過平面波展開法(PWE)和時(shí)域有限差分法(FDTD)分析了三角晶格、正方晶格、蜂窩型晶格、非對(duì)稱環(huán)形結(jié)構(gòu)等幾種不同結(jié)構(gòu)的光子晶體帶隙和傳輸性能。以介質(zhì)柱型三角晶格光子晶體為研究對(duì)象,在完整的光子晶體中分別引入三種缺陷,研究發(fā)現(xiàn),點(diǎn)缺陷具有很強(qiáng)的光子局域性;線缺陷能夠很好的傳輸波導(dǎo),在120°彎折情況下傳輸效率也能在88%以上;環(huán)形缺陷則能夠?qū)⒐獠ㄟM(jìn)行耦合。2.設(shè)計(jì)了一款基于光子禁帶的雙通道光子晶體微腔濾波器,該器件在二維三角晶格光子晶體中引入呈中...

【文章頁(yè)數(shù)】：58 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.1直角坐標(biāo)系中的Yee氏網(wǎng)格

Maxwell方程組求解其本征方程解的一在空間和時(shí)間上，將Maxwell方程組的方程轉(zhuǎn)化為差分方程，利用時(shí)間步長(zhǎng)插法可以解決光在傳播過程中的反射、散種基于Maxwell方程組的數(shù)值求解方法式在倒格矢空間進(jìn)行展開，將Maxwel到光子傳播的本征頻率，進(jìn)而得到光子結(jié)構(gòu)可以....

圖2.2完美匹配層PML提出至今，就已經(jīng)幾乎成為了求解電磁場(chǎng)邊界吸收的標(biāo)準(zhǔn)策略

0*0yxzxzyxzytxHEHty察上述方程，發(fā)現(xiàn)存在三種情況：當(dāng)**=0xyxy時(shí)，式（2.18）可以看作的Maxwell方程組；當(dāng)=xy，**0xy時(shí)，式（2.1....

圖3.1不同晶格的介質(zhì)柱型光子晶體（a）正方晶格；（b）三角晶格；（c）蜂窩晶格

3.1影響光子晶體帶隙的幾種結(jié)構(gòu)分析二維光子晶體結(jié)構(gòu)靈活多變，從材料的選取、晶格類型，到晶格常數(shù)、半徑大小等都會(huì)影響到整個(gè)結(jié)構(gòu)性能的優(yōu)劣，本文將進(jìn)一步研究晶格類型和孔、柱材質(zhì)對(duì)完整光子晶體結(jié)構(gòu)禁帶的影響。砷化鎵GaAs是一種半導(dǎo)體材料[68]。它禁帶寬度大，電子遷移率高，介....

圖3.2二維光子晶體能帶圖（a）正方晶格；（b）三角晶格；（c）蜂窩晶格能帶圖3.2（c）表明，蜂窩晶格結(jié)構(gòu)的光子晶體除了在TE模有一段較寬的0.283-0.367（a）帶隙之外，還出現(xiàn)了完全帶隙

圖3.2二維光子晶體能帶圖（a）正方晶格；（b）三角晶格；（c）蜂窩晶格能帶圖3.2（c）表明，蜂窩晶格結(jié)構(gòu)的光子晶體除了在TE模有一段較寬的0.283-0.367a）帶隙之外，還出現(xiàn)了完全帶隙。其中TE模禁帶范圍為0.573-0.631（a），TM....

本文編號(hào)：3934287