基于相位调制的带缺陷光子晶体全息制作方法理论及实验研究

《基于相位调制的带缺陷光子晶体全息制作方法理论及实验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、暨南大学硕士学位论文题名（中英对照）：基于相位调制的带缺陷光子晶体全息制作方法理论及实验研究FabricationofphotoniccrystalswithperiodicdefectsbyusingHolographicLithographybasedonphasemanipulatingmethod作者姓名：马杰指导教师姓名及学位、职称：钟永春博士副教授学科、专业名称：光学工程论文提交日期：论文答辩日期：2014年5月20日2014年6月10日答辩委员会主席：蔡志岗教授讲师论文评阅人：方俊彬学位授予单位和日期

2、：暨南大学2014年6月 独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得暨南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解暨南大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和

3、借阅。本人授权暨南大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日学位论文作者毕业后去向：工作单位：签字日期：年月日电话：邮编：通讯地址： 暨南大学硕士学位论文基于相位操控方法的全息光刻技术研究摘要在过去的20年中，光子晶体被应用于许多光子学领域诸如低阈值激光器，低损耗光波导，片上集成光路和光纤系统。光子晶体的应用需要解决以下三个制作问题。第一，如何制作具有光子禁带的光学

4、材料；第二，如何在光子禁带材料中精确地引入功能性“缺陷”；第三，更进一步地，存在多个缺陷耦合时，如何精确控制缺陷的相对位置。全息光刻技术是基于多光束干涉原理，通过应用这一技术制作出了具有不同光学晶格的微结构。从一维布拉格光栅到各种三维光子晶体结构,甚至于一些准晶结构都能够用全息方法制作出来。由于全息光刻技术具有步骤简单，晶格结构和单胞形状可控，与传统常规光刻方法兼容等优点，使得全息光刻技术受到了越来越多的关注。在以前的全息制作研究中，主要研究的是制作大面积、高质量的本征光子晶体。但在光子晶体的应用中通常都需要在其本

5、征结构中引入缺陷，所以发展一种在本征光子晶体中精确地引入缺陷并控制其位置的方法是十分必要的。本论文的主要研究内容概括如下：1．从全息光刻技术的多光束干涉理论切入，通过研究在调节光束相位时，干涉图样所发生的变化，得到公式描述相位增量与干涉图样之间的关系。同时按相位操控下图样变化特点将这些变化分为干涉图样形状发生改变的形状重构和干涉图样不变化的保形平移。并对实现保形平移的方法进行研究。2.在计算机模拟中对相位操控影响干涉图样的结论进行验证。分别以一维和二维复合结构干涉图样及准晶结构干涉图样作为实例，按照论文中所提出的关

6、于相位操控与干涉图样变化的结论和公式，实现相位操控下的干涉图样形状重构以及相位操控下的干涉图样保形平移。3.基于液晶的相位控制原理，设计并制作一种用于多光束干涉实验的空间光相位调制系统。并通过实验验证了计算机模拟的结果，实现了一维复合结构及二维准晶结构干涉图样在相位操控下的形状重构及保形平移。4.采用相位操控的方法，实现对干涉图样的形状调制，并在Su-8环氧树脂中制作了一维及二维具有周期性波导结构的光子晶体;并用SEM拍照方式对所制作的样I 暨南大学硕士学位论文基于相位操控方法的全息光刻技术研究品进行表征。样品的结

7、构与模拟所得的干涉图样符合很好。具有大面积均匀结构的特征，同时可以连续内嵌入数十个波导结构。关键词：光子晶体，缺陷，全息光刻，空间光调制器，相位操控II 暨南大学硕士学位论文基于相位操控方法的全息光刻技术研究AbstractInthelast20years,photoniccrystals(PCs)havebeenappliedonawidefield,suchasLow-thresholdlasers,Low-losswaveguides,on-chipopticalcircuitryandfiberoptics

8、.TheapplicationsofPCsrequiresolvingthreemajorfabricationproblems.First,howtofabricateamaterialwithphotonicbandgap(PBG);second,howtopreciselyintroducefunctionaldefectsinPBGmaterial;