光子晶体的光子局域化分析

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1、XXXXXXXXX大学本科毕业论文（设计）XXX大学本科生毕业论文光子晶体的光子局域化分析学院物理与电气信息工程学院专业物理学研究方向光学学生姓名XXXXX学号XXXXXXXXX指导教师姓名XXXXXXX指导教师职称XXXXXXXX年X月XX日XXXXXXXXX大学本科毕业论文（设计）摘要首先概述了光子品体的基本理论以及发展，然后运用传输矩阵方法算出一维缺陷光子品体内缺陷模的局域场强分布，结论显示缺陷位置两边分布是低折射率的介质层的构形禁锢光的本领不如两边是高折射率的本领强。维持缺陷位置光学厚度一定的情况下，缺陷位置折射率相对于其双侧的折射率愈小，光

2、局域本领也就愈强。当缺陷位置两旁是高折射率的介质时,所探讨的光子品体构形与出现共振米散射与布拉格散射前提相符时,相对局域化长度能获得最低值。最后简述了光子局域化的应用。关键词：光子晶体；局域化；缺陷模；相对局域化长度IIXXXXXXXXX大学本科毕业论文（设计）AbstractFirstoutlinedthebasictheoryandthedevelopmentofphotoniccrystals,andthenusingthetransfermatrixmethodtocalculateone-dimensionalphotoniccrystal

3、defectsinlocalfieldintensitydistributionofdefectmodes,theconclusionshowsthatthelocalizationofphotonsinthestructurewithadefectlayerborderingonhighrefractiveindexlayersonbothsidesofthedefectlayerisstrongerthanthatborderedonlowrefractiveindexlayers.Maintainthedefectpositionoptical

4、thicknesscertaincases,Onbothsidesofthedefectlocationindexrelativetoitsrefractiveindexissmaller,thephotonlocalizationisstronger.Whenthedefectlayerbordersonhighrefractiveindexlayersonbothofitssides,andifboththeresonanceBraggscatteringandtheresonanceMiescatteringconditionsaresatis

5、fied,therelativelocalizationlengthcangetthelowest.Finallybrieflyphotonlocalizationapplications.Keywords:photoniccrystal;localization;defectmode;relativelocalizationlength.IIXXXXXXXXX大学本科毕业论文（设计）目录第一章前言1第二章光子晶体的理论基础及发展22.1光子晶体的结构22.2光子晶体基本特征22.2.1光子禁带22.2.2抑制自发辐射32.2.3偏振特性32.2.4

6、光子局域化32.3光子晶体的发展4第三章理论分析5第四章研究与讨论74.1一维缺陷光子晶体构形对局域化程度的影响74.2缺陷层折射率对局域化程度的影响84.3相对局域化长度与缺陷层光学厚度的关系94.4相对局域化长度与介质层光学厚度比的关系10第五章结论11[参考文献]12IIXXXXXXXXX大学本科毕业论文（设计）第一章前言光子晶体在光学材料研讨领域的国内外学术界里是很受关注的，20世纪80年代John在钻研光子折射率变化和在钻研材料辐射特质时提及光子晶体的定义[l,2]。这是一个不同介电常数（或者高低折射率）介质的新型光学材料，其介质在空间上呈

7、周期性分布的，这是与原始的晶体定义比较得出的。在缺陷微腔内能够发生光子被监禁的现象，频率非常狭窄的缺陷模能够在光子能带中形成，并拥有极其明显的光子局域的特点[3,4,5]。把这些和符合非常狭窄频率的光子禁锢在了缺陷层内，光场强度沿着缺陷两侧做指数急速退减，出现非常强的光子局域化，它的强度的大小与局域化长度d值成反比，愈小的d值，就可能在缺陷层贮存愈多缺陷模的光子数，愈大的局域化程度，愈能减小能量损耗，愈大的品质因子Q值，愈容易把增益介质的缺陷层的光激发振荡，使激射阈值愈低[6,7]。应用此理论原理能够制造拥有一些高品质的一维光子晶体激发器[8,9]。

8、此文章以描述缺陷光子晶体的光子局域化特点为目的，对影响光子局域程度的结构参数进行了深入的研究，依据钟远聪、欧