二維手性光子晶體負(fù)折射現(xiàn)象的研究.pdf

1、光子晶體作為一種優(yōu)秀的人造光子學(xué)器件，在光通信等領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用前景，近年來(lái)引起了人們廣泛重視。而手性材料因其獨(dú)特的光學(xué)特性也是國(guó)際上的研究熱點(diǎn)之一，特別是手性的光子學(xué)器件的研究更是方興未艾。
　　本文基于平面波展開(kāi)法和時(shí)域有限差分法研究了二維手性光子晶體的負(fù)折射現(xiàn)象。
　　首先，對(duì)于光子晶體和光學(xué)手性的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，論述了課題背景及意義。概念上對(duì)光學(xué)手性進(jìn)行了分類(lèi)，簡(jiǎn)明闡述了介質(zhì)手性和結(jié)構(gòu)手性的定義與發(fā)展?fàn)顩r。

2、r>　　為了將常用的一些計(jì)算光子晶體的數(shù)值方法應(yīng)用到手性光子晶體中，我們?cè)敿?xì)研究了雙各向同性手性介質(zhì)的本構(gòu)方程。由于在手性介質(zhì)中，本征模式是左旋和右旋圓偏振光，故基于左右圓偏振光的分解方式，推導(dǎo)了適合于時(shí)域有限差分法的手性離散方程，并描述了手性平面波展開(kāi)法。
　　利用平面波展開(kāi)法研究了二維手性光子晶體的帶隙結(jié)構(gòu)，通過(guò)仿真，得出了二維光子晶體實(shí)現(xiàn)負(fù)折射的條件。相應(yīng)的分別計(jì)算了正方、三角和蜂窩格子下的左右旋圓偏振光的帶隙結(jié)構(gòu)，并詳細(xì)討