二维光子晶格的带隙位置以及影响带隙宽度的因素研究

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1、魏翳矗R{菠l》V{{二维光子晶格的带隙位置以及影响带隙宽度的因素研究房艳永，杨立森，张兰根，张印(内蒙古师范大学物理与电子信息学院，呼和浩特010002)摘要：利用四孔振幅掩模的傅里叶变换法，在LiNbOa：Fe晶体中制作了二维光子晶格，利用功率计测量其透射效率，找到满足Bragg衍射条件的带隙并测量出了二维正方晶格斜45。角方向上以及水平方向上的相对带隙宽度。实验结果表明，在照射相同条件下二维正方格子斜45。方向上的相对禁带宽度比水平方向上的相对禁带宽度宽。关键词：四孔振幅掩模；傅里叶变换；LiNbOa：Fe晶体；透射效率；带隙；带

2、宽中图分类号：TQ591文献标识码：A文章编号：1009—5624一(2011)06—0012—04制作二维光子晶格，研究了水平方向以及斜45。方1引言向上的角度带隙宽度并分析了产生差异的原因，给出了在二维光子晶格中写入线缺陷的最佳角度。光子晶体光纤(photoniccrystalfiber；PCF)的概念最早由RussellSTJ_】等人于1992年提出。2实验装置与实验方法它是基于YablonovithE和JohnS_2J于1987年分别侧重于影响光子的传播行为和光子局域化效2．1实验装置应角度提出的光子晶体(PhotonicCry

3、stal；PC)实验装置如图1所示，激光器发出的平行高斯的概念。当单一频率的光在含有缺陷的光子晶体光束，经半玻片P及望远镜系统扩束准直后，辐内传播时只有满足一定角度的光时才可以被局域照在一个带有两孔的掩膜Mask(如图2)上，把在光子晶体内部，沿缺陷的方向传播。我们将满光分为同偏振、等光强的4束，再通过透镜L2(f足光传播的这个角度称为角度隙带_4书]。因此在同一300mm)成像于块状LiNbo。：e晶体(掺等条件下只要能增大光子晶体的角度带隙便可以Fe0．0259／6(质量分数)，尺寸为12．46mm增加光子晶体光纤中的传播光强。本文

4、利用四孑L10．40mm8．68mm)的前表面，晶体后表面的光强振幅掩模的傅里叶变换法，在LiNbO。：Fe晶体中分布图样经过透镜L3(f：：：70mm)在CCD上成像，经过PC屏幕可以直接观察到晶格的优劣情收稿日期：2011—09—28况。实验采用步径电机为晶体的支座，用来旋转基金项目：内蒙古师范大学研究生科研创新基金(CXJJ$10037)资助项目晶体并测量晶体的旋转角度。图中B为曝光快门，作者简介：房艳永(1984一)，男，河北省石家庄人，内蒙古师范大学硕用来控制写入时间以及人射光束光，T1、T2为士研究生，主要从事光折变非线性光

5、学的研究。Email：功率探测器。fangyanyong@live．cn信怠记录材料201’年第’2卷第8期研究与开发大)，所以t一45min时两次带隙之间的距离变宽。参考文献因此，带隙的宽窄、优劣以及两次带隙之间的距离，与制作光子晶格的辐照时间密切相关。[1]P．St．J．Russel1．Phtoniccrystalfibers[J]．Science，2003，299：358—362．4结论[2]YablonovitchE．InhibitedSpontaneousEmissioninSolid-StatePhysicsandElect

6、ronics．Phys．Rev．Lett，1987，58利用四孔振幅掩模的傅里叶变换法制作了光(20)：2059—2061．子晶格，通过分光仪旋转透镜，由功率探测器测V3]Johns．Stronglocalizationofphotonsincertaindisorder—量透射光强、入射光强、反射光强，根据测得的eddielectricsuperlattices．Phys．Rev．Lett，1987，58透射效率，得出正方格子水平方向与斜45。方向的(23)：2486—2489．带隙图。分析带隙宽度不同的原因并得出四方晶[4]张印，杨

7、立森，房艳永，等．一维光子晶格的带隙位置以格在斜45。方向上可以被看作三角晶格，由于三角及影响带隙宽带的因素研究[J]．内蒙师范大学学报，2011，39(6)：580—582．晶格的对称性优于四方晶格，所以三角晶格的禁[5]张印，杨立森，房艳永，等．光折变光子晶格带隙展宽的带宽度要比四方晶格的禁带宽度宽很多。进而得实验研究EJ]．信息记录材料，2011，12(1)：14—18．出在四方格子中写入线缺陷时斜45。方向为最佳方[6]付存宝，杨立森．片光法构造缺陷态光折变光子晶格向。在光辐照时间t一35min、掩模孔间距2a==：[J]．信息

8、记录材料，2009，10(6)：13—15．8mm的条件下，¨NbO。：Fe晶体的带宽达到最[7]张兰根，杨立森．线状缺陷态光子晶格光学特性的实验大。实验结果显示，干涉光场的时间、掩模Mask研究[J]．内