光子晶体负折射的理论研究讲述

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1、合肥师范学院2015届本科生毕业论文（设计）本科生毕业论文（设计）题目：光子晶体负折射现象理论研究学院电子信息工程学院学科门类工学专业电子信息工程学号1111410018姓名张静指导教师况晓静2015年5月5日II合肥师范学院2015届本科生毕业论文（设计）摘要光子晶体是最近几来年逐渐成为热门研究领域之一的研究项目，之所以成为热门的研究对象主要是因为光子晶体本身具有很多优越的特殊性质。而光子晶体的负折射特性成为最热门的研究领域之一，因为光子晶体的负折射特性能够突破光学分辨率极限，打破传统成像的衍射极限，可以利用具有负折射特性的光子晶体制作成

2、超透镜，实现了“完美成像”。另外，还可以利用具有负折射特性的光子晶体制作出特殊的光学器件，如利用光子晶体这一的特性将电磁波段从微波转化到光波段等。本课题主要研究了光子晶体负折射的特性，为了更加清晰地了解光子晶体的特性，首先分别介绍了光子晶体和负折射的概念特性，在这个基础上着重研究具有负折射特性的光子晶体结构及它们的应用,通过特殊设计来利用光子晶体的负折射特性,以获得所需的性能。同时回顾了负折射介质的研究历史，综述了光子晶体负折射效应的物理机制，研究进展以及目前的研究方向，展望了光子晶体负折射现象的应用前景。关键词：光子晶体；负折射特性；负折

3、射率介质II合肥师范学院2015届本科生毕业论文（设计）AbstractPhotoniccrystalisarecentresearchprojectovertheyearshasgraduallybecomeoneofthehotresearchfield,becauseofthephotoniccrystalitselfhasalotofadvantagesofthespecialnatureof.Thenegativerefractionofphotoniccrystalhasbecomepopular,becauseitcanbre

4、aktheopticalresolutionlimit,breakingtheconventionaldiffractionlimitimaging,canusephotoniccrystalswithnegativerefractionmadeintosuperlens,toachievea"perfectimaging".Inaddition,suchastheuseofthecharacteristicsofphotoniccrystalwillbetransformedintotheelectromagneticwavefromth

5、emicrowavelightetc.Thetopicmainlystudiesthecharacteristicsofphotoniccrystalswithnegativerefraction.Inordertothetopic,thestudyintroducedthephotoniccrystalsandrefractionindex.Then,Ifocusonthestructureofitandtheirapplicationtothenegativerefractionofphotoniccrystalsbyspecialde

6、sign.Atthesametime,reviewstheresearchhistoryofnegativerefractiveindexmedium,andresearchprogressandpresentdirection,applicationprospectofit.KeyWords：Photoniccrystal;Negativerefraction;NegativerefractiveindexII合肥师范学院2015届本科生毕业论文（设计）目录摘要IAbstractII目录III1前言11.1光子晶体负折射的研究目的及意义1

7、1.2光子晶体负折射特性研究的国内外研究现状21.3论文的内容安排32关于光子晶体的概述32.1光子晶体的基本概念32.2光子晶体的特性42.3光子晶体的电磁理论基础研究和分析方法52.3.1光子晶体的结构和分类52.3.2光子晶体的电磁理论基础62.3.3光子晶体的数值分析方法72.4光子晶体的制备方法93对于负折射特殊性质分析103.1负折射的基本概念113.2判断负折射率介质方法123.2.1棱镜原理133.2.2平板成像133.2.3负折射穿透行为144光子晶体负折射特性研究154.1基本概念154.1.1布里渊区和简约布里渊区15

8、4.1.2等频率面164.1.3等效折射率174.1.4等效负折射率和等效折射率负折射现象174.1.5负折射现象出现频率区域的判定条件184.2光子晶体负折射现象的特性研究20