锥台型光子晶体在太赫兹波段的透射特性-论文.pdf

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1、第44卷第3期激光与红外V01．44．No．32014年3月LASER&INFRAREDMarch，2014文章编号：1001-5078(2014)03-0306-03·太赫兹技术·锥台型光子晶体在太赫兹波段的透射特性刘子辰，朵天波，陈均，潘武(重庆邮电大学光电工程学院，重庆400065)摘要：设计一种工作于太赫兹波段的锥台型光子晶体，利用CST软件研究了光子晶体的禁带特性。通过在0．3～1THz范围内进行模拟仿真得出，锥台型光子晶体存在光子禁带。与普通的圆柱形光子晶体进行了对比，并对不同的参数进行仿真发现：禁带范围会随着参数的

2、改变而整体移动，其中取锥台顶部半径0．05～0．1mm间隔0．Olmm，发现随着锥台顶部圆的半径的减小，禁带向高频方向移动。取晶格常数0．2～0．3mm间隔0．05mm发现随着晶格常数的增大会使禁带向低频方向移动。研究结果为太赫兹光子晶体波导研究提供理论依据。关键词：光子晶体；太赫兹；光子禁带；CSTMWS中图分类号：0451文献标识码：ADOI：10．3969／j．issn．1001．5078．2014．03．19Transmissioncharacteristicoffrustumterahertzphotoniccryst

3、alinTHzwavedomainLIUZi—chen，DUOTian—bo，CHENJun，PANWu(PhotoelectricityEngineering，ChongqingUniversityofPostandTelecommunications，Chongqing400065，China)Abstract：AfrustumphotoniccrystalwhichiSworkingintheterahertzbandiSdesigned．TheCSTMWSiSusedtostudytheband—gappropertie

4、sofphotoniccrystals．FromthesimulationinTHzrangefrom0．3THzto1THz，thefrus—turnphotoniecrystalshavephotonicbandgap．Comparedwiththegeneralcylindricalphotoniccrystals，thephotoniccrystalsaresimulatedbyrelevantsimulationsoftware．itisf0undthatbandgaprangemoveswiththechangeof

5、thepa—rameters，whichchangesradiusoffrustumtopfrom0．05to0．1mmspacingwith0．01mm，itisf0undthatbandgapshiftstohighfrequencywiththedecreaseoftheradiusatthetopofthefrustum．Changingthelatticeconstantfrom0．2to0．3mmspacingwith0．05mm，itisfoundthatthebandgapshiftstowardslowfreq

6、uencywiththeincreaseoflat—riceconstant．Theresearchresultsprovidetheoreticalbasisforthestudyoftheterahertzphotoniccrystalwaveguide．Keywords：photoniccrystal；terahertz；photonicband—gap；CSTMWS1引言的一个重要分支。太赫兹辐射¨是频率从0．3THz(1000Ixm)1987年，Yablonovitch¨4和John首次分别提出到3THz(100m)，

7、介于微波和红外波段之间的了光子晶体的概念，光子晶体是由不同介电常数的电磁辐射。太赫兹波的研究和应用涉及物体成介质材料在空间周期排布形成的，当电磁波在其中像、医疗诊断、通信技术等多领域。由于太赫兹波传播时会形成光子带隙。频率处于光子带隙中的电介于微波和红外之间，在一段时期受波源和探测磁波不能在光子晶体中传播。标准波导中一个很小技术的限制，以至于形成太赫兹空白区。近年来的弯曲会导致辐射损耗，但是基于光子晶体的波导随着太赫兹光源和探测技术的发展，太赫兹技术在急弯曲时可以低损耗甚至无损耗地传输光，因此的研究已成为国内外研究的热点。太赫兹

8、波在自基金项目：重庆市自然基金资助项目(No．CSTC2010BB2414)由空间中传输时，由于水蒸气的吸收和大气散射资助。造成了太赫兹能量的大幅衰减，因此基于波导的作者简介：刘子辰(1988一)，男，硕士研究生，主要研究工作是太赫兹技术。E—mail：sand