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1.
用时域有限差分法研究二维光子晶体传输特性   总被引:28,自引:9,他引:19  
将时域有限差分方法用于光子晶体传输特性理论研究,分别计算了二维方型光子晶体TM模和TE模的透射率频率分布;根据光子晶体的标度不变性特征,在微波频段制作了光子晶体,并设计了实验装置;实验结果与计算结果一致表明:对于一定的入射方向,某些频率的光不能在光子晶体中传播。  相似文献
2.
光子晶体滤波特性分析   总被引:26,自引:15,他引:11       下载免费PDF全文
采用时域有限差分(FDTD)方法,研究光在含点缺陷(即微腔)和线缺陷(即波导)的光子晶体中的传输特性.计算结果表明,处于光子晶体禁带的光能被局域在光子晶体波导中传输.而具有特定本征共振频率的光子晶体微腔可将在其附近波导中传播的相应频率成份的光下载到微腔中,不同结构的腔可以“下载”不同频率成份的波.以上计算结果,可用于光子晶体上/下载滤波器的设计.  相似文献
3.
光子晶体波导定向耦合器   总被引:18,自引:6,他引:12  
在完整二维光子晶体中引入线缺陷后,就形成了光子晶体波导;将时域有限差分方法(FDTD)用于光子晶体波导耦合研究,计算了不同耦合长度情形下的波导各个出口处的透过率,结果表明:光子晶体波导耦合遵循普通介质波导耦合的一般规律,也有定向耦合的功能。进一步的研究表明:对于不同的频率,光子晶体定向耦合器耦合系数是不同的,并且耦合系数和对应的频率之间近似直线关系。  相似文献
4.
光子晶体的非严格周期性对其传输特性的影响   总被引:8,自引:4,他引:4  
将时域有限差分法(FDTD)用于光子晶体传输特性研究。以二维方格子光子晶体TM模为研究对象。分别讨论了光子晶体制作过程中圆柱半径和品格常量误差对光子晶体传输特性和光子晶体器件性能的影响。研究表明。圆柱半径和品格常量的误差越大。光子晶体的带隙效果越差。在一定的误差范围里,光子晶体的传输特性能够被很好地保持;由于误差的存在,光子晶体点缺陷所形成的微腔的共振频率位置与理想情况发生了漂移;加工精度误差对光子晶体器件性能有较大影响。  相似文献
5.
用传输矩阵法(TMM)研究二维光子晶体传输特性   总被引:8,自引:0,他引:8  
将传输矩阵法(TMM)用于光子晶体传输特性的理论研究,采用Mur近似吸收边界和周期边界来截断计算区域,研究了以TM模正入射时,二维方格子光子晶体在完整周期结构下和有缺陷结构下的透过率谱;在微波波段制作了光子晶体模型,并设计了实验装置;实验与数值模拟计算取得了基本一致的结果。  相似文献
6.
构建了用于高性能并行计算的PC机群环境,将基于此机群环境的三维并行时域有限差分算法用于光子晶体薄板W3波导传输特性研究.性能分析表明:对于大规模问题,机群并行FDTD算法能够获得较理想的加速比.具体计算了W3波导的透射率频谱和光场分布.结果表明:光子晶体薄板W3波导能够实现光的三维约束,其导带中存在着微小禁带(mini-gap).  相似文献
7.
为了提高光子晶体波导与传统介质波导的耦合效率,设计了级联缓变结构.先将传统介质波导中的光耦合进尺寸相当的光子晶体W5波导中,然后W5波导中的光被耦合进尺寸较小些的W3波导中,最后光被耦合进尺寸最小的W1波导.各级波导之间由半径逐渐增大的空气孔连接,空气孔半径逐渐变化相当于波导有效折射率在变化,所以各级波导可以看作是被折射率缓变结构连接起来.由于折射率的缓变,使得光从前一级波导耦合进相邻的后一级波导时反射很小,从而能有效地提高耦合效率.数值计算表明,在光子晶体禁带范围内,除了波导有限长度和波导微小禁带造成的微小不通带外,耦合系数一般能达80%左右,最高可达到95%.  相似文献
8.
设计和制作电激励光子晶体微腔激光器的一个困难是电流的注入问题,而且电流的路径时常会导致微腔的Q值降低。将三维并行时域有限差分方法用于电激励光子晶体单缺陷激光腔研究,给出了微腔的本征模式分布。根据模式特点,选择单极子模式作为研究对象。数值模拟表明,在保持C_(6v)对称性条件前提下,微调最靠近微腔中心的6个空气孔的位置使得单极子模式的光场分布在腔边缘发生缓慢变化可以将单极子模的Q值和Purcell因子提高大约7倍。即激光器阈值可以降低7倍。  相似文献
9.
将时域有限差分(FDTD)方法用于非惯性坐标系下光子晶体理论研究,给出了非惯性坐标系下的差分方程和理想匹配层(PML)边界条件。设计了一个包含闭合环行腔和定向耦合器的光子晶体结构。定向耦合器的耦合长度为43a,这样的耦合长度既保证了闭合环行腔的高Q值,又保证了必要的频率分辨力。理论计算表明:光子晶体转动时,闭合环行腔里顺时针与逆时针方向传播的光有频差产生,此频差大小与光子晶体的转动角速度有关。  相似文献
10.
完整二维光子晶体中引入点缺陷后,在光子晶体禁带中会有共振模出现;将时域有限差分方法(FDTD)用于光子晶体共振特性研究中,给出共振频率的位置,直观地给出共振现象发生的过程。  相似文献
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