可见光波段全角度反射器的设计

利用传输矩阵法,分析了一维结构光子晶体的反射带特点。结果表明:TE波具有狭窄的全角度反射带,TM波无全角度反射带;TE和TM波的部分角度反射带会随晶格常数的增大向长波方向移动,带宽会变宽;不同晶格常数下,TE波和TM波在0~90°内,其部分反射带会出现带的交叠现象。在此基础上并结合角域展宽理论,设计得到了可见光波段的全角度反射器,其全角度反射带范围位于442.3nm^624.6nm处,反射带带宽达到182.3nm,角度不敏感范围为0~90°。这些结论对新型高效率背反射器件等的设计是极其有意义的。

左手材料全角度反射器的设计

利用传输矩阵理论,对左手材料(LHM)构成的一维光子晶体(PC)反射器的反射带特性进行了分析。研究结果表明,LHM反射器的全角度反射带(ODB)对入射角度是不敏感的,即具有全角度反射的功能。而右手材料(RHM)反射器的反射带对入射角度是非常敏感的,得到的是部分角度反射带。进一步分析发现,LHM PC反射带对周期数N不敏感,但会随着材料层厚度比k的增大,向高频方向移动,随晶格常数h的减小,向低频方向移动。在此基础上,提出了设计左手材料全角度反射器的方法,并得到了3.1~3.9GHz频段之间、反射率高达100%的全角度反射器。设计结果表明,本文思路可用于实现任意波段全角度反射器的设计。