论文摘要
本文研究光子晶体的传输性质,主要由三部分内容组成,分别为:光子晶体异质结的界面传导模;反常色散光子晶体超窄带滤波器;反常色散光子晶体超窄带反射镜。 光子晶体异质结由两个不同晶格结构的半无限大光子晶体构成,材料包括磁性和非磁性两种。计算方法采用平面波展开法加超原胞法。结果在非磁性光子晶体异质结中发现无需沿界面移动就能产生传导模的结构,这种性质过去只在磁性光子晶体异质结中发现过。 本文提出了一个制作超窄带滤波器（反射镜）的新原理—反常色散光子晶体超窄带滤波器（反射镜）的工作原理。为了实现超窄带光子晶体滤波器（简称PCADOF）的设计和研究,我们首先计算了铯原子蒸汽6P3/2←6S1/2跃迁（λ=852.1nm）的反常色散性质。然后用传输矩阵方法（TMM）分别研究了1D和2DPCADOF的性质。得到铯原子构成的PCADOF在波长λ=852.1nm附近的透过率,研究发现这种滤光器的带宽可达到0.05-0.35GHz。研究了光线入射角变化和外加磁场对PCADOF透过率的影响。并讨论了利用其他分子气体制作PCADOF的可行性研究。这将为设计一种全新的滤波器提供指导。 反常色散光子晶体超窄带反射镜（PCADOM）也是用TMM来计算。研究了用铯原子蒸汽构成的1D和2D PCADOM在Cs原子6P3/2←6S1/2谱线跃迁波长（λ=852.1nm）附近的反射率情况,发现这种反射镜只在几个GHz范围内具有很高的反射率。讨论利用这种PCADOM的超窄带反射特性实现选频的方法和特点。这将为提高激光器的性能提供一种新的方法。