光子晶體缺陷的特性研究及其器件應(yīng)用.pdf

1、本論文擬通過(guò)理論分析和數(shù)值模擬方法來(lái)分析光子晶體(PC)缺陷的性質(zhì)和應(yīng)用。
　　首先,我們通過(guò)數(shù)值模擬方法觀察線(xiàn)性光子晶體缺陷的透射譜,并且分析了缺陷模的位置隨缺陷尺寸大小的變化規(guī)律,我們發(fā)現(xiàn)通過(guò)改變?nèi)毕莩叽绲拇笮?缺陷模的位置可以在禁帶中任意被調(diào)節(jié),最后通過(guò)耦合模擬論分析了缺陷模的系列特性。
　　其次,我們基于有限時(shí)域差分法的泵浦探測(cè)技術(shù)對(duì)非線(xiàn)性光子晶體缺陷的動(dòng)力學(xué)特性展開(kāi)數(shù)值模擬計(jì)算。我們發(fā)現(xiàn),在外界光源的激勵(lì)下(在此為

2、連續(xù)波CW),光子晶體的缺陷模將會(huì)在其線(xiàn)性狀態(tài)的初始位置和移動(dòng)的最終位置中間來(lái)回和諧的振蕩,缺陷模移動(dòng)的最終位置取決于入射光源的強(qiáng)度。因此,數(shù)值模擬所觀察到的非線(xiàn)性缺陷模透射譜實(shí)際上是透射率在一個(gè)振蕩周期內(nèi)的透射動(dòng)態(tài)平均值,緊接著我們建立了一個(gè)物理模型分析了缺陷模的動(dòng)態(tài)移動(dòng)過(guò)程,利用物理方法對(duì)缺陷模的平均透射率進(jìn)行求解,發(fā)現(xiàn)所求得的結(jié)果與數(shù)值模擬觀察的結(jié)果比較吻合,最后我們研究了引入非線(xiàn)性的光子晶體缺陷的非對(duì)稱(chēng)單向透射行為,然后基于所研

3、究的性質(zhì)構(gòu)建全光二極管,所設(shè)計(jì)的全光二極管雖然存在了單向透射行為,但是其透射率不大、對(duì)比度不高,如何提高光二極管的對(duì)比度成為我們研究的重點(diǎn)。
　　最后,通過(guò)有限時(shí)域差分的數(shù)值模擬方法,我們研究了由光子晶體非線(xiàn)性缺陷對(duì)耦合的PC分子的單向透射行為,研究重點(diǎn)集中于如何提高所制備的光二極管最大透射率和對(duì)比度。研究發(fā)現(xiàn),通過(guò)有意的微調(diào)所組合的PC缺陷原子的缺陷尺寸,使兩缺陷原子諧振腔頻率失配,則該非線(xiàn)性PC分子的透射率和對(duì)比度都有明顯的提