采用平面波展开法研究一维全息光子晶体的禁带

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1、第39卷第2期红外与激光工程2010年4月VO1．39NO．2InfraredandLaserEngineeringApr．2010采用平面波展开法研究一维全息光子晶体的禁带程阳(徐州医学院数理教研室．江苏徐州221004)摘要：为了研究一维全息光子晶体的禁带性质，采用平面波展开法做了相关计算，得到了一维全息光子晶体的禁带会受到入射光角度改变以及不同偏振特性影响的结论。在制作光束正入射时．介质中会产生完全禁带。当制作光束斜入射到介质表面上时，禁带不再是完全带隙：随着制作光束照射到介质表面的入射角增大，

2、禁带位置移向高频区域。这一结果与用传输矩阵法计算得到的结果一致并计算了不同偏振态下禁带宽度随入射角变化的关系：对于S偏振光。禁带宽度随着入射光角度的增加而变大，对于P偏振光，禁带宽度随着入射光角度的增加而减小。为开展下一步的实验工作提供了理论依据。关键词：全息；光子晶体；禁带；偏振中图分类号：O438文献标识码：A文章编号：1007—2276(2010)02—0256—04Usingtheplanewaveexpansionmethodstudyingband-gapofonedimensionalh

3、olographicphotoniccrystalsCHENGYang(DepartmentofMathematicsandPhysics，XuzhouMedicalCollege，Xuzhou221004，China)Abstract：Inordertostudythecharacteristicsoftheband—gapoftheonedimensionalholographicphotoniccrystals，theplanewaveexpansionmethodwasemployed．Itw

4、asfoundthatthechangeoftheincidenceanglesanddifferentpolarizationstatescouldinfluencethecharacteristicsoftheband-gap．Bycalculating，itwasshownthatfornormalincidence，thecompleteband—gapappeared．Andtheband·gapwasincompletewithobliqueincidence．Withtheenlarge

5、mentofincidenceangles，thesiteoftheband-gapmovedtohighfrequency．The~'esultwasalsoproofedbythetransfermatrixmethod．Theband-gapcharacteristicsoftheevolutionwiththeincidenceanglesunderdifferentpolarizationstatesofone—dimensionalphotonicband—gapwerealsodiscu

6、ssed．ItwasfoundthatforS—polarization，thewidthoftheband-gapincreasedwiththeincidenceanglesincreasing；forP—polarization，thewidthoftheband—gapnarroweddownwiththeincidenceanglesincreasing．Theconclusionisusefulforthefollowingexperiment．Keywords：Holography；Ph

7、otoniccrystals；Band-gap；Polarizationstate收稿日期：2009—11一lO；修订日期：2009—12—05基金项目：徐州医学院公共教育学院资助项目(XYGJ09001)作者简介：程阳(1980一)，女，江苏徐州人，讲师，硕士，主要从事光子晶体理论与全息光子晶体制作方面的研究。Email：cy801105@126．com第2期程阳：采用平面波展开法研究一维全息光子晶体的禁带257对于重铬酸盐明胶，用两束沿±z相反方向传播0引言的光束相干涉照射，如图2所示。光子晶体是

8、由折射率被周期性调制的材料组成，具有与固体中的电子类似的光子带结构。人们对光子Reflectedlight的透射带之间存在着光子禁带很感兴趣【卜。1。在光子带隙范围内，Maxwell方程没有任何传播模式的解，也就是说，在某些共同的频率范围内。任何偏振光以任何入射角度入射都不能在光子晶体中传播．这些共同图2一维反射全息图典型结构Fig．2Representativecellstructureofonedimensionreflectingholograph