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本文研究光子晶体的相位特性及其相关的应用.主要由以下三部分组成:
1、光子晶体的能带结构的理论分析.由麦克斯韦方程及晶体的周期结构推导得到光子晶体能隙结构,并分析晶体的能带结构与介质的介电常数、入射光的方向角度、缺陷层折射率等因素的影响;通过对传输矩阵的理论学习,计算光子晶体的能隙结构和光子晶体的相位特性,分析光通过光子晶体时的传输特性,并将计算结果作为理论依据,为光子晶体相位特性的应用提供参考.
2、研究不同结构的光子晶体的相位特性.研究了七种不同结构的光子晶体,对每一种结构都进行较详细地讨论,同时也对一些比较复杂结构的光子晶体进行研究,例如对(HL)8DLHLDLHLD(LH)12和(HL)3D(LH)3L(HL)3D(LH)3L(HL)3D(LH)3L(HL)3D(LH)3L(HL)3D(LH)3(LH)4等结构进行计算,通过计算,能发现一些新的现象,并总结了七大类光子晶体的能带和反射相位随各种参数的改变而发生变化的规律.
3、光的相位特征是光传输过程中重要的特征之一,目前,利用光子晶体相位特性制作的光子晶体器件的还比较少.通过上面的总结,使我们可以利于用光子晶体的相位特性设计一些光子晶体器件,本文研究了利用光子晶体相位特性设计压力传感器的原理.利用光子晶体相位特性所设计的表面积为1mm×1mm的光子晶体压力传感器的灵敏感可高达25μN,并可实现集成.