21313.硫系光子晶體平板波導的理論研究

1、碩士學位論文硫系光子晶體平板波導的理論研究TheTheoreticalStudyofChalcogenidePhotOnicCrystaISIabWaVeguide作者姓名：鎏銎銎學科、專業(yè)：堂堂王猩學號：指導教師：21202059奎塑凰雖I麴握完成日期：至Q!墨生姻大連理工大學DahanUI】i、，ers矗yofTechllobgy大連理工大學碩士學位論文摘要光子晶體(Phc)周期性介電材料可以通過光子帶隙提供光限制，處于光子帶隙的光

2、不能在完整光子晶體中傳播?；谠撎匦?，光子晶體為光傳輸應用提出了新的方法，其中光子晶體的一個重要應用方向是光子晶體波導(PCw)，在完整PhC中引入線缺陷，便得到PCW，處于禁帶波長的光只能在缺陷中傳輸。近年來，硫系玻璃由于其非常有前景的光學特性，比如高折射率、超低線性吸收、光敏特性和較低的雙光子吸收等等，使它成為光學器件的新型材料。本文選取的硫系材料是GaLaS(GaⅡi11mh甜1anumsu瞄e)，折射率為24，不僅具有硫系材料的

3、共有特性，還具備無毒和易摻雜稀土元素等重要性質。本文對二維硫系光子晶體平板波導進行了理論設計和分析。與三維光子晶體制備工藝復雜、成本高、對設備要求高相比，二維薄膜平板光子晶體不僅降低了工藝制備技術，而且可以減少成本。光子晶體平板波導在平板面上通過光子帶隙控制光，在垂直于平板的方向上通過折射率差將光局域在平板內。本文主要內容如下：1首先對硫系玻璃GaLas三角晶格的光子晶體平板波導，利用軟件‰噩的BandSOL、lrE模擬器，采用平面波展

4、開法，對平板厚度和孑L徑進行雙參量掃描，計算了懸浮式平板光子晶體的帶隙分布，獲得了優(yōu)化的結構數據，平板厚度為090口，孔徑為041口。2，再對二維光子晶體平板波導進行全域波矢分析，由空氣光錐濾掉輻射模式，得到了受約束的線缺陷模場分布。所設計的光子晶體平板結構，在導波范圍內存在有完全帶隙，兩種偏振的導模奇模和偶模均被很好的約束。3最后利用FullwAVE模擬器，采用時域有限差分法，模擬了153pm光波在直波導中的傳輸情況。對于彎曲波導，通