能带理论研究一维光子晶体 vs 几何光学的, 光子晶体像晶体一样具有能带

用能带理论研究一维光子晶体比用几何光学的
方法提高了精度 , 发现的确像晶体一样具有能带存
在 , 最近国外的 Mankelik 发现耦合波导阵列系统
的传输常数
β
具有与光纤光栅的频率
ω
一样的带
隙结构是理论进一步完善 。传输矩阵法是研究多层
传输时常用的方法 , 本文用此方法分析了膜系结构
中的电场分布

一维光子晶体光学传输特性的研究
苑秋红
33
(
电子科技大学 　成都 　610054
)
3
摘要 : 光子晶体作为一种新型的材料 , 由于其独特的性能和广泛的应用前景 , 使得它从
1987年提出光子晶体概念到现在的短短十来年时间里 , 得到飞速的发展 。文章主要研究光在一
维光子晶体中的传输特性。
关键词 : 光子晶体 ; 光子能隙 ; 电场分布
中图分类号 : T364·3　　文献标识码 : B　　文章编号 : 1672 - 4550
(
2006
)
07 - 0031 - 04
Study on the Optica l Transm ission of One - D imensiona l
Photon ic Crysta ls
YUAN Qiu2hong
(
University of Electronic Science and Technology of China　Chengdu　610054
)
Abstract: As one kind of new materials, with p romising app lication fields and unique p roperties,
photonic crystals have gained a great development in the past few years since it was brought forward in
1987. This article mainly studies on the op tical transmission of one - dimensional photonic crystals.
Key words: photonic crystal; photonic energy gap; Field distribution
1　一维光子晶体概述
一维光子晶体从结构上看就是多层膜 , 传统的
光学膜系主要来源于衍射光学基础上发展起来的薄
膜光学。传统的光学膜系只是光子晶体的一个特
例。对于特殊要求的多层膜系 , 在传统上都是通过
摸索性的计算来设计 , 很难给出较好的设计方案 ;
而光子晶体可从理论上指出能隙出现的位置和能隙
宽度的大小 。通过掺杂引入无序 , 可以控制能隙的
位置、宽度以及能隙中掺杂模式的形成 , 如用作滤
波器、光学二极管、增透膜等。在设计时 , 一般通
过能带结构分析 , 然后再用矩阵光学来验证设计 。
利用光子晶体的概念可以从理论的高度来设计具有
良好光学特性的多层膜系产品