学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

光子晶体功能器件的设计及性能研究

作　者: 黎磊
导　师: 刘桂强
学　校: 江西师范大学
专　业: 光学
关键词: 光子晶体 传感器 信号分离器 光开关 负折射
分类号: TN25
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 24次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


光子晶体是一种介电常数周期性排列的人工介质。作为一种新型的光学材料,因其具有光子禁带、光子局域等特有的性质,使得光子晶体可以自由地控制光子的运动,用来制作基于全新原理或以前所不能制作的高性能光电子器件。由于光子晶体器件的高稳定性、高工作速度、高集成度等优点,以及光子相对于电子处理速度快、无相互作用的优势,设计光子晶体新型功能器件已经成为光学领域的研究热点。本研究以传输矩阵法（TMM），平面波展开法(PWM)，时域有限差分法(FDTD)和耦合模理论（CMT），超胞技术（Supercell）作为基本的理论基础。在一维光子晶体方面，我们首次将光子晶体应用到重油含水量的测量领域，提出利用光子晶体特有的禁带性质以及缺陷效应的光子晶体重油含水量传感器模型，该传感器具有很高的灵敏度和很好的线性关系，对工业重油的品质测定的理论研究有着一定的参考价值。在二维光子晶体方面，我们提出一些新模型，如：①基于笼目晶格的Y分叉波分复用器。合理选择相关的参数，在满足波矢匹配和群速度匹配的条件后，可使所设计仿真的波分复用器各信道的滤波效率均接近100%，为设计高效的光子晶体波分复用器提供了很好的参考依据。②基于三角晶格的异质结耦合波导光转移开关。在波导定向耦合原理的基础上，建构异质结构的光子晶体波导，通过计算各波导的色散曲线，合理选择相关的参数，得出合适的耦合长度，实现了光转移开关的功能。③基于蜂窝结构的二维光子晶体模型。通过计算蜂窝结构光子晶体的能带，等频曲线及等效折射率，选择使其等效折射率为-1的频率，验证了光子晶体的负折射聚焦特性。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-7
1 绪论  7-15
  1.1 光子晶体简介  7
  1.2 光子晶体的分类  7-8
  1.3 光子晶体的性质  8-9
  1.4 光子晶体的应用  9-10
    1.4.1 光子晶体波导  9
    1.4.2 光子晶体谐振腔  9
    1.4.3 光子晶体滤波器  9-10
    1.4.4 光子晶体光纤  10
    1.4.5 光子晶体全光开关  10
    1.4.6 光子晶体超透镜  10
  1.5 光子晶体的研究方法  10-13
    1.5.1 传输矩阵法  11
    1.5.2 平面波展开法  11
    1.5.3 时域有限差分法  11-13
  1.6 本文的主要工作  13-15
2 一维光子晶体重油含水量传感器  15-19
  2.1 引言  15
  2.2 一维光子晶体的反射率透射率的计算  15-16
  2.3 传感器的设计与仿真分析  16-18
  2.4 本章小结  18-19
3 二维光子晶体滤波器  19-37
  3.1 Y 分叉笼目晶格光子晶体信号分离器  19-23
    3.1.1 引言  19
    3.1.2 信号分离器的设计与仿真分析  19-23
    3.1.3 本节小结  23
  3.2 光子晶体环形腔信道滤波器  23-26
    3.2.1 引言  23-24
    3.2.2 环形腔信道滤波器的设计与仿真分析  24-26
    3.2.3 本节小结  26
  3.3 带有反射腔的光子晶体多信道下载滤波器  26-32
    3.3.1 引言  26
    3.3.2 带有反射腔的三端口系统的时域耦合模理论（CMT）  26-29
    3.3.3 五信道光子晶体滤波的设计与仿真分析  29-31
    3.3.4 本节小结  31-32
  3.4 光子晶体定向耦合功分器  32-37
    3.4.1 引言  32
    3.4.2 定向耦合功分器的设计与仿真分析  32-36
    3.4.3 本节小结  36-37
4 二维光子晶体光转移开关  37-44
  4.1 引言  37-38
  4.2 光转移开关的设计与仿真分析  38-43
  4.3 本章小结  43-44
5 二维蜂窝型光子晶体的负折射成像特性  44-50
  5.1 引言  44
  5.2 负折射材料成像的理论研究  44-46
  5.3 二维负折射光子晶体平板成像的数值模拟  46-49
  5.4 本章小结  49-50
6 结论  50-51
参考文献  51-56
致谢  56-57
在读期间公开发表论文（著）及科研情况  57

相似论文

  1. 基于巨磁阻抗效应磁测传感器及地磁匹配算法研究,P318
  2. 基于DSP的集成光栅细分数显装置的研制,TH822
  3. 调频式电容位移传感器高速测频与非线性校正技术研究,TH822
  4. 基于CCD图像传感器的温度测量技术研究,TH811
  5. 转轴径向跳动和转速实时检测光电系统的研究,TH822
  6. 基于微型无人平台导航多传感器信息融合算法研究,V249.32
  7. CMOS星敏感器图像采集系统研究,V448.2
  8. 基于无线传感器网络的电动汽车电池组综合测试技术研究,U469.72
  9. 多端口网络通信平台的设计与实现,TN929.5
  10. 基于智能学习的多传感器目标识别与跟踪系统研究,TP391.41
  11. 双传感器图像联合目标检测及系统实现研究,TP391.41
  12. 星载高光谱传感器模拟仿真系统研究,TP391.9
  13. 基于ARM的实验机器人控制系统的研制,TP242.6
  14. 传感器网络中渐变事件监测研究,TP212.9
  15. 基于FPGA的电感传感器数据采集系统的研制,TP274.2
  16. 无线传感器网络上的数据聚集调度算法,TP212.9
  17. 多传感器信息融合及其在可穿戴计算机上的应用,TP202
  18. 无线传感器网络中定位攻击检测技术研究,TP212.9
  19. 基于功能节点的无线传感器网络多对密钥管理协议研究,TP212.9
  20. 基于LEACH的安全建簇无线传感器网络路由协议研究,TP212.9
  21. 一种老年人移动健康监护系统的研究,TN929.5

中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 光电子技术、激光技术 > 波导光学与集成光学
© 2012 www.xueweilunwen.com