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光子晶体微谐振腔的特性与设计研究

时间:2017-12-06 21:13来源:毕业论文
论文通过光子晶体辐射损耗的分析提出通过优化腔体结构参数来提高品质因子的方法,减少波矢在泄漏区域的分布,从而降低腔体能量损耗,实现对光子晶体微腔品质因子的优化
摘要品质因子Q是衡量光子晶体微腔性能指标的一个最重要的参数,如何提高品质因子Q是当前光子晶体微腔研究的一个重点。传统的光子晶体微腔辐射损耗大,导致品质因子不是很高。本毕业论文通过光子晶体辐射损耗的分析提出通过优化腔体结构参数来提高品质因子的方法,减少波矢在泄漏区域的分布,从而降低腔体能量损耗,实现对光子晶体微腔品质因子的优化。针对L3型光子晶体微腔的结构设计,对具体的L3型光子晶体微腔结构参数优化进行了数值仿真,验证了L3型光子晶体微腔参数优化提高品质因子的有效性,证明了光子晶体微腔优化结构参数以提高品质因子Q值方面有很大的空间。关键字 光子晶体微腔;时域有限差分法;品质因子16245
毕业设计说明书(论文)外文摘要
Title    Study of the characteristics and design  of Photonic crystal microcavity        
Abstract
Quality factor is the most important parameter in measuring the performance of photonic crystal microcavities.How to improve the quality factor is a focus of current research in photonic crystal microcavity.The radiation loss of traditional photonic crystal microcavities is large that cause  the quality factor is not very high.After analysis of the radiation loss of photonic crystals,this paper propose the method of improving the quality factor of the cavity which reduces the distribution of wave vector in
radiation lead area, decreases the cavity loss, and realizes the optimization of cavity quality factor.Facing to the structure design of two-dimension photonic crystal slab L3 micro-cavity,this paper gives a numerical simulation to photonic crystal slab L3 micro-cavity.The simulation results show  validate effectiveness of the optimization method for photonic crystal micro-cavity quality factor in this paper. 源自六;维,论/文.网*加7位QQ324`9114 www.lwfree.cn
Keywords  photonic crystal cavity; FDTD; quality factor;
目  次
第一章 绪论 … 1
   1.1 光晶体概述  1
   1.2 光子晶体主要的研究方法  3
第二章 本课题的研究意义和研究内容  5
   2.1 光子晶体的重要应用  5
   2.2 本课题的主要研究内容和研究意义  6
第三章 晶体微腔理论计算基础 … 8
   3.1 光子晶体微腔 … 8
   3.2 时域有限差分法(FDTD) … 9
第四章 本课题主要的研究手段 … 12
   4.1 光子晶体仿真软件Meep …12
   4.2 建立L3型二维平板光子晶体微腔 …12
第五章 L3型光子晶体微腔品质因子优化仿真及数据分析…16
   5.1 基本L3型光子晶体微腔仿真… 16
   5.2 腔膜两端孔的参数变化对品质因子Q的影响  16
   5.3 腔膜上下临边孔的参数对品质因子Q的影响  19
结论 …24
致谢 …25
参考文献… 26
 第一章 绪论
20世纪40年代,固体理论取得了长足的发展和进步,半导体革命兴起,,半导体材料可以控制晶体中电子在微观上的运动方式,由此诞生了电子工业,半导体材料仍然占据着现今电子工业中的主导地位。但是近年来,电子元器件在小型化和能耗方面的提高越来越困难,电子工业的局限性慢慢的的体现出来,故而人们将目光投向光子。光相对电来说有着诸多优点,例如高传输速率和高带宽,但是由于光子的控制相对电子来说十分困难,所以光子器件的研究应用很难取得重大的进步。
光子晶体的概念是20世纪80年代提出来的,光子晶体可以在微观上对光子的传播进行调制,所以被认为是光学上与半导体材料相类似的材料。近十几年,人们对于光子晶体的研究及应用越来越深入,希望通过光子晶体来控制光和电磁波的传播,以此来弥补半导体材料的不足。 光子晶体微谐振腔的特性与设计研究:http://www.lwfree.cn/tongxin/20171206/17515.html
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