SiO#8322;/InP光子晶体光学特性研究开题报告

1. 研究目的与意义

1987年，光子晶体由e.yablonovich和john共同提出，光子晶体内部由周期性有序的介电常数不同的晶体组成，周期性晶体的存在产生了周期性的势场，不同介电常数的材料以周期性的方式进行排列，从而形成特殊的结构，该结构能够改变光在介质中的传播性质。通过选取不同介电常数的材料组成光子带隙不同的光子晶体，从而实现能带的有规则性选取。一维光子晶体指介质只在某一个方向上具有周期性，而在其他两个维度均匀分布，结构最简单，同时也具备二维和三维光子晶体的特性，因此一维光子晶体得到广泛应用。

近年来，通过对光子晶体的自身结构引入缺陷来达到不同频段的禁带产生；其中，介电材料掺杂被广泛使用，即通过在原有晶体的周期结构中插入其他介电材料来形成新的晶体结构。掺杂的介电材料、引入缺陷层的位置和缺陷层的薄膜厚度等都会影响带隙的最终形成。

论文对sio/inp一维光子晶体的光学特性进行研究，分析sio和inp材料的厚度、周期数和掺杂等因素对传输特性的影响，通过掺杂，引入缺陷模，改变光子禁带，使光子局域化，改变其原来的光学传输特性。

2. 研究内容和预期目标

主要内容：

根据传递矩阵法，利用matlab软件，对sio/inp构成的一维光子晶体的光学特性进行研究。

预期目标：

3. 研究的方法与步骤

（1）首先查阅文献资料，理解光子晶体的原理，了解其应用；

（2）基于传递矩阵法，导出光子晶体带隙和透射率的数学表达式；

（3）使用matlab软件，采用控制变量法，分析sio和inp光子晶体透射、滤波等光学传输特性；

4. 参考文献

[1] 刘建静, 孙明艳. 一维光子晶体的光学特性研究[j]. 天津城市建设学院学报, 2016, 31(1):51-54.

[2] 唐军, 杨华军, 徐权,等. 传输矩阵法分析一维光子晶体传输特性及其应用[j]. 红外与激光工程, 2010, (01):76-80.

[3]陈慰宗, 郑新亮, 卜涛, 付灵丽. 有限周期的一维光子晶体的透射率及其禁带[j]. 光子学报, 2003, 32(1): 101-105.

5. 计划与进度安排

2022年

1-2周(3月1日-3月5日) 下发毕业论文任务书

1-2周(3月1日-3月12日) 学生完成开题报告