导读:本文包含了完全带隙论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:光子晶体平板,完全光子带隙,TE和TM偏振,时域有限差分方法
完全带隙论文文献综述
郭红梅[1]（2019）在《基于完全光子带隙的光子晶体功能器件研究》一文中研究指出由于电子信息技术的高速发展,集成电路最小尺寸的发展早已到达传统物理的瓶颈。芯片尺寸逐渐缩短时,集成电路的主要载体电子产生热效应,这将出现一系列的问题。比如集成电路性能降低,浪费能量多,传输速率慢等。光子晶体是以光子为信息载体的复合材料,相对于电子来说,光子具有许多优势性能,可以利用这些性能制造集成光路。由于光子晶体有优秀的研究性能和广泛的使用前景,国内外研究人员越来越专注于研究光子晶体。光子晶体的一个重要特点是具有光子带隙,光子带隙分为两种:完全光子带隙和方向带隙。人们一直致力于追求频率范围较大的完全光子带隙,并在此基础上制造出光子晶体功能器件。本文利用时域有限差分(Finite-Difference Time-Domain,FDTD)方法主要研究了基于完全光子带隙的二维平板光子晶体的波导器件和基于完全光子带隙的理想二维光子晶体设计的功能器件两部分内容。具体的内容和结果如下:首先,二维平板光子晶体可以很好地掌控光的传播和容易实验制备,研究人员对其在类TE和类TM偏振模式中表现出的光子带隙特别感兴趣。通过降低光子晶体晶格的对称性,可以实现在特定频率区域内同时实现在类TE和类TM偏振中的光子带隙。基于镶嵌在硅背景中的空气孔,提出了两种二维光子晶体平板结构,它们分别是蜂窝状结构交替排列的不同尺寸圆形空气孔,大圆和小叁角形的空气孔。透光率表明这两种结构提供了较大的完整带隙。设计了不同种类的直波导,通过分析光透射率和空间光场分布情况,研究了它们对入射光束局域的能力,其中光能在优化后的波导结构中完美局域。我们提出的光子晶体平板波导便于实际制造,并可应用于未来的全光集成器件。其次,理想二维光子晶体的基础上,增大空气孔的半径找到具有较大完全光子带隙的光子晶体结构参数。去掉一排空气孔,形成线缺陷,不断调整线缺陷的大小,设计出波导结构使其对偏振有控制作用,这样的优点有:结构简单,工作频率较大。在此基础上设计出环形腔滤波器结构,使两个偏振模式的光可以同时通过该耦合腔结构,在某个频段内又可以选择性通过。又进一步设计出环形腔相邻以及交错排列的耦合腔波导。(本文来源于《中央民族大学》期刊2019-05-28）
赵寰宇,高晓霞,刘飞,李凤莲[2]（2018）在《复式(4.8~2)晶格声子晶体的低频完全带隙实验研究》一文中研究指出为了设计新型低频降噪材料,基于复式晶格可以降低晶体结对称性与打开低频带隙的特征,以单胞含4个"原子"的复式(4.8~2)晶格钢/水声子晶体为研究对象,通过实验测试了第一布里渊区ΓX和ΓM方向带隙的性质,并进一步分析了完全带隙边界点的本征模态特点,阐述了其声波能量分布规律.实验结果表明:低频的2个完全带隙频率范围与有限元法计算值较为一致.(本文来源于《北京工业大学学报》期刊2018年05期）
刘茂军,周莹,王丽,马季[3]（2017）在《二维光子晶体完全光子带隙的优化设计》一文中研究指出应用平面波展开法推导二维光子晶体横磁场模式和横电场模式主方程,得到两种模式下的二维光子晶体完全带隙,并研究二维光子晶体完全带隙宽度及中心频率位置随填充比和背景介质介电常数的变化规律,从而实现二维光子晶体完全光子带隙的优化.(本文来源于《吉林大学学报(理学版)》期刊2017年05期）
刘祥,唐吉玉,刘紫雁[4]（2018）在《棋盘复式晶格介质环型光子晶体的完全带隙》一文中研究指出构建了棋盘复式晶格介质环型光子晶体结构,采用平面波展开法对该结构的完全带隙宽度及结构参量进行了优化。研究结果表明,在优化参数下,完全带隙宽度的最大值为0.160,带隙率可达30.59%。该结构的大完全带隙具有很好的稳定性。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2018年01期）
李传起,范庆斌,杨梦婕,张秀容[5]（2015）在《铜币形空气孔二维叁角晶格光子晶体的完全光子带隙》一文中研究指出采用平面波展开法,研究铜币形空气孔二维叁角晶格光子晶体的完全带隙随结构参量变化的规律.研究表明:铜币形散射子结合了空气孔型和介质柱型两种光子晶体的优点,有利于获得更宽的完全带隙.该光子晶体大完全带隙对由制备工艺上引起的材料掺杂和空气孔半径的偏离具有一定的稳定性.为了获得完全带隙,组成光子晶体的两种介质要有足够大的介电常数对比度,铜币形空气孔二维叁角晶格光子晶体在ε=11.8时出现完全带隙.对参量分组优化发现,在ε=22.75,R=0.483μm,d=0.195μm,φ=90°,G=1.3时,完全带隙的宽度Δωa/2πc获得最大值0.136 1,带隙率为33.55%(本文来源于《光子学报》期刊2015年06期）
张明[6]（2014）在《不同参数声子晶体第一完全带隙影响因素研究》一文中研究指出基于时域有限差分法研究了二维声子晶体的第一完全带隙,数值计算了不同基体和散射体参数下XY模式的带隙特性。结果表明随着散射体与基体密度比的增大,第一完全带隙增宽。同时研究了不同晶格结构参数和填充率参数对第一完全带隙的影响,叁角晶格的填充率高于正方晶格,较宽的带隙范围。研究结论为声子晶体器件的设计提供理论依据。(本文来源于《人工晶体学报》期刊2014年03期）
刘会,刘丹,赵恒,高义华[7]（2013）在《空气环型二维光子晶体完全带隙特性研究》一文中研究指出采用平面波展开法,系统研究了空气环型二维光子晶体的完全光子带隙随结构参数变化而改变的规律,并将其与普通的空气孔型和介质柱型二维光子晶体的完全带隙进行了比较.研究表明:空气环型二维光子晶体不仅可以获得更宽的完全带隙,而且,当介质折射率较低时,其可以获得普通空气孔型和介质柱型二维光子晶体在低折射率条件下所无法获得的完全带隙.(本文来源于《物理学报》期刊2013年19期）
张裕仕,高珊,薛冬,田贵才,闫昕[8]（2013）在《叁维光子晶体完全带隙的数值计算》一文中研究指出基于时域有限差分法,用GaAs构成金刚石、木堆和面心立方叁种典型结构叁维光子晶体,数值计算得到叁种结构中GaAs构成金刚石结构叁维光子晶形成较宽完全带隙结构,最大完全带隙结构为0.1393Hz。改变金刚石结构叁维光子晶体中小球介电常数,介电常数大的介质小球出现完全带隙结构的半径范围较大。结论为叁维光子晶体的设计制备应用提供理论依据。(本文来源于《激光杂志》期刊2013年04期）
赵滨[9]（2013）在《六边形光子晶体完全带隙特性的研究》一文中研究指出应用时域有限差分法研究了硅材料构成的六边形光子晶体完全带隙特性,建立了六边形光子晶体物理模型。模拟得到了六边形光子晶体第一布里渊区特性图,32步、64步时的晶格矢量图。数值模拟了六边形光子晶体硅半径与归一化频率之间的关系,六边形光子晶体的完全带隙。并建立缺陷态结构,数值模拟了它的完全带隙结构。研究结论为六边形光子晶体的实验研究提供参考。(本文来源于《激光杂志》期刊2013年03期）
李予喜[10]（2013）在《金属纳米结构异常透射及二维平板光子晶体完全带隙研究》一文中研究指出理解和控制光与物质间的相互作用,是光学领域研究的主要课题。在纳米尺度上操控光子,实现全光集成,发展更小、更快、更强的光学器件,是人们一直追求的目标。表面等离子体(Surface Plasmons, SPs)光学和光子晶体(Photonic Crystals, PCs)是控制光传输的两种重要的途径。金属纳米结构是激发和承载表面等离子体激元(Surface Plasmon Polaritons, SPPs)的主要结构,通过设计金属表面的结构可以产生一些新奇的物理现象和实现新的器件功能。PCs的光子带隙和负折射特性是设计各种光子器件的基础。基于操控光子的这两种结构,本论文利用时域有限差分(Finite-Difference Time-Domain, FDTD)法主要研究了金属纳米结构的异常透射、二维平板PC的完全带隙和金属PC的亚波长成像特性和负折射叁部分内容。分析了其中一些现象和规律的物理机制,同时也说明了某些现象相应的潜在应用。具体的内容和结果如下：首先研究了金属纳米结构的异常透射特性。介绍了描述金属的介电常数的模型,为了确保运算程序和结果的正确性,结合其中的Drude模型和Lorentz-Drude模型分别用Meep和OptiFDTD对文献中的结构进行了模拟。为了更好地理解二维空气孔阵列金属膜透射中出现的双峰现象,研究了不同参数对方形孔和矩形孔阵列透射的影响。结果发现金属膜厚度、孔大小、阵列周期、周围介质、金属材料、孔两边长、电极化方向等参数影响着透射峰的位置、宽度、强度和数量。对很厚的金属膜或很小的孔,透射中的双峰变为一个峰。对长方晶格阵列透射峰的位置主要依赖于沿电场方向的周期。比较理想导体和实际金属的透射,发现金属介质界面的SPPs的作用是不容忽视的。矩形孔阵列的透射率对入射光的电极化方向相当敏感,然而某些特定波长的透射率不变。与正方晶格相比,长方晶格矩形孔阵列的透射峰出现了分裂现象。通过研究单孔和阵列的透射和相应波长的场分布并结合前面的结果对透射中的双峰进一步分析,发现短波长的峰以表面模为主,主要是反对称模,长波长的峰是表面模与局域模的混合模,主要是对称模,其实两种模式不能完全分开,只是在不同情况下占有不同的主导地位。研究了直角叁角形孔阵列金属膜的透射特性,结果发现与方形孔和矩形孔阵列相比,直角叁角形孔阵列透射中出现了多峰现象,两直角边的大小影响透射峰的位置,并结合峰波长的场分布分析了其中的物理机制。列举了透射中出现多峰特性的两种情况,一种是通过改变入射光的电极化方向可以控制二维直角叁角形孔阵列金属膜透射峰的数量和出射光的波长,另一种是通过调节基底厚度可以控制一维狭缝阵列金属膜透射峰的数量、波长和相邻峰的间距。其次研究了二维平板PC的完全带隙。通过使类TE模和类TM模透射率的带隙重合,在不同半径的空气孔交错排列的硅基二维平板PC的带隙中得到了比较宽的横向完全方向带隙,并从波导的透射率和特定频率的场分布两方面做了说明,接着研究了不同平板厚度的带隙,结果发现平板厚度增大两个模的带隙都红移,在一定厚度范围内方向带隙都存在,并对横向和纵向上的方向带隙进行了比较。通过改变空气孔半径和平板厚度计算了两个模的能带结构,得到了宽度为中心角频率的3.11%的完全带隙。另外在背景材料为锗的二维平板PC中发现了一个带隙宽度为中心角频率的1.98%的完全带隙。最后研究了金属PC的亚波长成像特性和负折射。通过调整由嵌入到介质背景中的银柱组成的叁角晶格二维金属PC的晶格常数和背景材料的折射率,在近红外频率实现了高质量的成像点和有效折射率为-1的负折射。银柱的介电常数用Drude色散模型来描述,结果发现金属的吸收对成像点的质量并无显着影响。(本文来源于《中央民族大学》期刊2013-04-30）
完全带隙论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
为了设计新型低频降噪材料,基于复式晶格可以降低晶体结对称性与打开低频带隙的特征,以单胞含4个"原子"的复式(4.8~2)晶格钢/水声子晶体为研究对象,通过实验测试了第一布里渊区ΓX和ΓM方向带隙的性质,并进一步分析了完全带隙边界点的本征模态特点,阐述了其声波能量分布规律.实验结果表明:低频的2个完全带隙频率范围与有限元法计算值较为一致.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
完全带隙论文参考文献
[1].郭红梅.基于完全光子带隙的光子晶体功能器件研究[D].中央民族大学.2019
[2].赵寰宇,高晓霞,刘飞,李凤莲.复式(4.8~2)晶格声子晶体的低频完全带隙实验研究[J].北京工业大学学报.2018
[3].刘茂军,周莹,王丽,马季.二维光子晶体完全光子带隙的优化设计[J].吉林大学学报(理学版).2017
[4].刘祥,唐吉玉,刘紫雁.棋盘复式晶格介质环型光子晶体的完全带隙[J].激光与光电子学进展.2018
[5].李传起,范庆斌,杨梦婕,张秀容.铜币形空气孔二维叁角晶格光子晶体的完全光子带隙[J].光子学报.2015
[6].张明.不同参数声子晶体第一完全带隙影响因素研究[J].人工晶体学报.2014
[7].刘会,刘丹,赵恒,高义华.空气环型二维光子晶体完全带隙特性研究[J].物理学报.2013
[8].张裕仕,高珊,薛冬,田贵才,闫昕.叁维光子晶体完全带隙的数值计算[J].激光杂志.2013
[9].赵滨.六边形光子晶体完全带隙特性的研究[J].激光杂志.2013
[10].李予喜.金属纳米结构异常透射及二维平板光子晶体完全带隙研究[D].中央民族大学.2013