五筒晶格光子晶体的带隙分析.pdf

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1、第35卷第4期2013年8月光学仪器OPTICALINSTRUMENTSV01．35，No．4August，2013文章编号：1005—5630(2013)04—0061—06五筒晶格光子晶体的带隙分析木孙鉴1，王明吉1，李玉洋2(1东北石油大学电子科学学院，黑龙江大庆163318；2大庆石油管理局公共汽车公司西区分公司，黑龙江大庆163712)摘要：在三角晶格和六角晶格基础上设计了一种五筒型光子晶体，分析了空气孔型和介质柱型两种类型光子晶体的带隙与晶格半径、介电常数和形状之间的关系：随着介电常数的增大，两种类型光子晶体的带隙所对应的归一化频率都逐渐减小；随着晶格半径的

2、增大，介质柱型光子晶体带隙所对应的归一化频率逐渐减小，而空气孔型光子晶体则逐渐增大；对于介质柱型光子晶体，圆形晶格其归一化频率最大，方形晶格最小，而空气孔型光子晶体与之相反。关键词：介质柱型；空气孔型；五筒光子晶体；完全带隙中图分类号：O743文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—5630．2013．04．012Analysisonthebandgapoffive-tubelatticephotoniccrystalsSUNJianl，WANGMingjil，LIYuyang2(1．CollegeofElectronicScience，North

3、eastPetroleumUniversity，Daqing163318，China；2．BusCompanyWesternBranches，DaqingPetroleumAdministrationBureau，Daqing163712，China)Abstract：Thefive-tubelatticephotoniccrystalsaredesignedbasedonthetriangularlatticeandthehexagonallattice．Therelationshipbetweenthebandgapoftwotypesofphotoniccryst

4、als，i．e．airholesphotoniccrystalsandmediumcolumnarphotoniccrystals，andtheirrespectivelatticeradius，permittivityandshapeisanalyzed．Asthedielectricconstantincreases，normalizedfrequencycorrespondingtothebandgapgraduallydecreasesintwotypesofphotoniccrystals．Asthelatticeradiusincreases，normali

5、zedfrequencycorrespondingtothebandgapgraduallydecreasesinthemediumcolumnarphotoniccrystals，butthatoftheairholephotoniccrystalsincreases．Thenormalizedfrequencyisthelargestinthecirculardielectriccylinderphotoniccrystals，andthesquarelatticeisthesmallest．Theresultsintheairholephotoniccrystal

6、sarepreciselytheopposite．Keywords：dielectriccylindertype；airholestype；five-tubelatticephotoniccrystals；completebandgap引言光子晶体(photoniccrystals)是在1987年由YablonovitchElI和JohnE23分别独立提出的，是一种介电常数+收稿日期基金项目作者简介2012—1212黑龙江省2009年研究生创新科研基金资助项目(YJSCX2009085HLJ)；东北石油大学青年教师科研基金资助项目(kyl20231)孙鉴(1980)，男

7、，山东淄博人，讲师，硕士，主要从事光电子学和光子晶体方面的研究。·62·光学仪器第35卷(折射率)周期性变化的人工晶体，这种特殊的结构，使其可以控制和抑制光子的运动特性。自提出开始，就成为各国科学家的研究热点，美国的《科学》杂志在1999年12月17日把光子晶体列为十大科学进展之一。一般来说，光子晶体的带隙越宽，其性能就越好。吉林大学的宋俊峰等人讨论了介电常数与填充比对光子晶体的带隙分布的影响，得到了二维三角形晶格结构的空气柱型光子晶体在介电常数比为13：1，填充比为0．78时会出现最大的禁带，最大带宽为0．094E3

8、。庄飞等人针对空气