含超材料光子晶体滤波及传输特性研究开题报告

1. 研究目的与意义

目前我国大规模集成产业正处于迅速增长阶段, 微电子技术正在走向物理上和技术上的极限，以光子代替电子作为信息的载体是长期以来人们的一个共识，光子晶体是由两种或以上不同介质材料周期性排列，具有光子带隙特性的人造周期性电介质结构。光子晶体的出现使信息处理技术的微型化集成化成为可能，在国际上的应用也逐渐深化，光子晶体在高性能反射镜、滤波器，偏振器和发光二极管等光学领域具有广泛的应用。

超材料是指一些具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构或复合材料。通过在材料的关键物理尺度上的结构有序设计，可以突破某些表观自然规律的限制，从而获得超出自然界固有的普通性质的超常材料功能。由于光子禁带的存在受两种介质的介电常数差影响，自然材料的介电常数具有局限性，而人工超材料具有自然材料所不具备的特殊传播特性，具有负的介电常数和负的磁导率。

论文对含超材料azo-zno的一维光子晶体滤波和传输特性进行研究，通过分析光子晶体材料的厚度、周期和超材料参数等因素对传输特性的影响，为集成化光电子器件的设计提供理论参考。

2. 研究内容和预期目标

主要内容：

利用matlab软件的模拟程序，对含超材料azo-zno的一维光子晶体滤波和传输特性进行研究。

预期目标：

3. 研究的方法与步骤

（1）通过查阅文献资料，了解光子晶体的原理和应用；

（2）学习推导光子晶体带隙和透射率表达式的方法：传输矩阵法。

（3）使用matlab模拟程序分析含超材料光子晶体滤波及传输特性。

4. 参考文献

[1]m 波恩, e沃耳夫.光学原理[m].杨葭荪译. 北京:科学出版社，1978:45-54.

[2] 匡萃方,张志峰.传输矩阵法分析一维光子晶体的传光特性[j].激光杂志，2003 (4):38-39.

[3] 陈苏. 新型一维光子晶体的制备和传输特性的研究[d]. 武汉大学.2009:4-5

5. 计划与进度安排

2022年

1—2周(2月24日-3月1日) 下发毕业论文任务书

1—2周(2月24日-3月8日) 学生完成开题报告