基于一维光子晶体的角度与频率选择方法研究

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1、＾胃硕±学位论．Ｍ乂ＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴ乂ＴＩＯＮ—；、１＾＾ｍ纖目：紅ＳＴ频率＾Ｌ：：＝＝ｒ｜＾国内图书分类号：０７３４密级：公开５３５．３国际图书分类号：西南交通大学研究生学位论文基于一维光子晶体的角度与频率选择方法研究年级二零一三级姓名陆亚东申请学位级别工程硕±专业电子与通信工程―指导老帅司连山Ｉ二零一六年九月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：０７３４Ｕ：．Ｄ．Ｃ５３５．３ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｇｙＭａｓｔｅｒ

2、ＤｅｒｅｅＴｈｅｓｉｓｇＳＴＵＤＹＯＮＡＮＧＵＬＡＲＡＮＤＦＲＥＱＵＥＮＣＹＳＥＬＥＣＴＩＶＩＴＹＢＡＳＥＤＯＮ－ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬＯＮＥＰＨＯＴＯＮＩＣＣＲＹＳＴＡＬＧｒａｄｅ：２０１３Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＬｕＹａｄｏｎｇＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅＡｐｐｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒＳｐｅｃｉａｌｉｔｙ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ＆ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＹａｎＬｉａｎｓｈａｎｐＳｅｐｔｅｍｂｅｒ，２０１６西南交通大学

3、学位论文版反使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印。、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文本学位论文属于１．保密□，在年解密后适用本授权书；２．不保密〇／使用本授权书。请在＂＂Ｗ上方框内打Ｖ（）学位论文作者签名指导老师签名：曰期：日期］／如＇西南交通大学硕±学位论文主要工作贡献声明（）本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如

4、下：一？ｍ的１．研究了种改进型的角度选择滤波器，在０．２畔叫波段对Ｐ极化的入射波一实现了角度选择滤波。然后，在考虑介质为有耗介质的情况下，通过维光子晶体实￣现了工作在全光波段（０．３８１１１０．７１１１１选择吸波体。＾＾）的角度２一一．研究了种不具有旋转对称性的维光子晶体结构。该光子晶体雜够对Ｐ极化一种有效的方向选择入射光实现，即仅允许具有特定仰角和方位角的入射光透过光子一晶体。此外，通过级联的维光子晶体实现了角度选择和频率选择的结合。基于这种－频率滤波器思路分别实现了工作在全光波段的全向反射器和各种类型的角度。：所呈交的学位论文

5、本人郑重声明，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均己在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名曰期：７＾瓜西南交通大学硕±研究生学位论文第Ｉ巧摘要光子晶体是由折射率不同的材料周期性分布而成，可Ｗ用来控制光的传输。由于一这特性。此外，光子晶体材料和器件，光子晶体自从被提出Ｗ来就受到了广泛关注在现代光电子领域具有重要的应用价值，这也激发了科学

6、家们对其光学性质进斤理论和实验研充的浓厚兴趣。在过去数十年内，通过利用光子晶体的光子带隙，科学家们在实现频率选择方面取得了很大的进展。与之相比，基于光子晶体的方向选择方案受一限于理论和加工工艺的不成熟，进展较慢。直到近几年，宽带角度选择才取得定的突破。一本文通过理论分析和数值仿真对基于维光子晶体的角度选择滤波结构、基于非一对称光子晶体的仰角和方位角选择结构Ｗ及基于级联维光子晶体的角度－频率滤波器进行了设计和优化。所做的工作和研巧成果如下：一首先一，基于若干周期长度不同的维光子晶体堆臺，研巧了种改进型角度选择？ｕｎ的Ｐ极化的滤波

7、器。该滤波器在０．２＾ｕｎｌ＾波段对入射波仅允许＾布鲁斯特角入射的入射波透过光子晶体，其他角度的入射波全部被反射。然后，在使用介质为有耗介质的情况下，该结构可＾实现工作在全光波段的角度选择吸波体。一一其次，基于非对称维光子晶体，设计和研究了种方向选择结构。该结构具有。严格的空间选择性，即仅允许指定入射面内特定角度入射的入射光透过仿真结果表明该结构在０￣．３８ｕｎ０．７ｌｍ的波段对极化的入射波实现了有效的方向选择，即该结＾＾Ｐ构能同时选择入射光的仰角和方位角。此外，所选择的仰角和方位角可Ｗ通过改变该°°°￣￣结构的结构参数来调整。仰角和

8、方位角的角度选择范围分别