两种介质柱构成复式正方晶格的完全光子带隙

由一个正方介质柱和两个圆介质柱构造一个二维正方复式晶格的光子晶体。应用平面波展开的方法研究了光波在其中的传播规律。通过调节介质柱几何尺寸和介电常数,该结构产生了完全光子带隙。

二维光子晶体完全光子带隙的优化设计

应用平面波展开法推导二维光子晶体横磁场模式和横电场模式主方程,得到两种模式下的二维光子晶体完全带隙,并研究二维光子晶体完全带隙宽度及中心频率位置随填充比和背景介质介电常数的变化规律,从而实现二维光子晶体完全光子带隙的优化.

中红外完全光子带隙Ge反蛋白石三维光子晶体的制备(英文)

采用溶剂蒸发对流自组装法将单分散二氧化硅(SiO_2)微球组装形成三维有序胶体晶体模板。以锗烷(GeH_4)为先驱体气,用等离子增强化学气相沉积法向胶体晶体的空隙中填充高折射率材料Ge。酸洗去除二氧化硅微球,得到Ge反蛋白石三维光子晶体。通过扫描电镜、X射线衍射仪和傅里叶变换显微红外光谱仪对锗反蛋白石的形貌、成分和光学性能进行了表征。结果表明:Ge在SiO_2微球空隙内填充致密均匀,得到的锗为多晶态,锗反蛋白石为三维有序多孔结构。锗反蛋白石的测试光谱图有明显的光学反射峰,表现出光子带隙效应。测试的完全光子带隙位于中红外3.4μm处,测试的光学性能与理论计算基本吻合。

二维棋盘格子复式晶格的完全光子带隙研究

设计了一种棋盘格子复式晶格的二维光子晶体:在二维正方形格子中,把截面为正方形的柱子旋转45°,同时在每个原胞中心引入一个圆形截面的柱子构成的光子晶体结构.用平面波展开计算棋盘格子复式晶格的完全光子带隙,结果表明:棋盘格子复式晶格的完全光子带隙的Δω/ω比值几乎是普通棋盘格子的5倍,完全光子带隙的个数也增加.与其他复式结构相比较,发现其最佳的Δω/ω比值是一类粗锐复合结构光子晶体的2.1倍.

二维六边形晶格光子晶体的带隙研究

运用平面波展开法模拟计算了二维六边形晶格光子晶体的能带结构,得到了使光子带隙最大化的结构参数.分别以不同介质作为本底,由圆柱、正方直柱和六角形直柱空气孔构成的六边形晶格光子晶体都出现了完全光子带隙,为进一步光子晶体的实验制备和应用提供了理论依据.

准完全带隙胶体非晶光子晶体

三维面心立方结构的固有的高对称性使其只具备非完全光子带隙 ,而非晶结构可降低对称性导致准完全光子带隙的出现 .实验结果表明非晶胶状晶体具有准完全光子带隙 .非晶胶状光子晶体中的光子带隙的禁带宽度与波长均不随光入射到样品池的角度的变化而明显变化 .其禁带宽度比SiO2

利用复式晶胞实现二维正方形布拉菲格子光子晶体的完全带隙

利用较为简单的正方形布拉菲格子 ,采用复式晶胞实现了简单晶胞所不能实现的二维光子晶体的完全带隙 ,并用优化算法对复式晶胞的结构参数进行了讨论 ,得到了具有完全的、带隙宽度尽量大的二维光子带隙材料结构 .

二维正方形复式晶胞光子晶体光电特性的FDTD计算分析

用FDTD方法计算了二维情况下正方形复式晶胞光子晶体的光子特性.通过光子能带结构、光子态密度的分布以及沿гX方向透射特性的计算,发现透射谱光子带隙的位置与能带结构符合的很好.光子态密度的分布也表明在带隙范围内态密度为零,而且我们计算的带隙比平面波展开法给出的带隙大.

填充比和格点方向对二维三角晶格光子晶体带隙的影响

采用有限元法,计算了二维三角晶格椭圆形格点空气孔型光子晶体的TE、TM模式的带隙结构。通过对椭圆形空气孔格点的大小、方向进行改变,研究了填充比、格点方向对带隙的影响。计算结果表明,在空气孔型光子晶体中TE模式更容易形成带隙;不同填充比情况下,格点方向对TE模式和TM模的带隙变化都具有不同影响;不论格点方向如何变化,均未出现完全带隙。

光全息制作的变形面心立方结构光子晶体的带隙

四束激光从空气直接入射到平面结构的感光树脂所制备的面心立方结构实际上是一种不但晶格沿[111]方向拉伸,而且其格点也在[111]方向被拉长的变形面心立方结构。在对这种变形面心立方结构的光子晶体的晶格形状及能带分布的研究中,通过利用麻省理工学院的光子晶体能带计算程序计算了各种参量对此变形面心立方结构的蛋白石和反蛋白石的能带分布的影响,发现在一定条件下该结构的蛋白石会出现完全光子带隙。用激光全息聚合法在正胶的环氧树脂中可制作反蛋白石模板,若用此模板制作硅蛋白石,当晶格沿[111]方向拉伸2.1倍和硅的占空比为13.7%时出现最大的带隙宽度。此最大带隙宽度的结构的制作光路是三角锥形光路,对称地环绕中央光束的三束外围激光束之间夹角为54.0°,三束外围激光束与中央激光束夹角为31.6°。