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在本文中我们对光子晶体和光子能带结构的基本概念、应用以及最新发
展动态作了总体性综述;归纳总结了一维光子晶体的基本理论;研究了无序
对一维光子晶体光学特性的影响;用硅小球在可见光波段制备了面心立方胶
体光子晶体,并用科瑟尔环和透射光谱分析了胶体的结构。
我们讨论了掺杂的一维光子晶体中的局域电场,提出非线性掺杂等手段
在一维光子晶体中可能产生弱光非线性以及脉冲压缩、高次谐波等其他非线
性效应的探索性想法。利用传输矩阵法研究了无序对一维光子能带的影响,
发现无序对能隙有展宽的作用,通过与λ/4波片的比对提出了在特定一维周
期结构的多层膜中引入无序设计宽带高反膜的方法。
我们利用直径0.33μm硅小球制备了面心立方结构的胶状光子晶体,占
空比约为0.5左右。在不同时期对样品作了通过科瑟尔环图样和透射光谱分
析,样品的空间结构基本稳定。计算显示样品(111)晶面的面间距在313nm左
右,利用平面波法计算了X方向和L方向的能带结构,透射光谱和(111)方向
的能隙位置相符。
关键词:光子晶体,光子能带结构,掺杂,无序,光子局域化,传输矩阵,一维,胶状光子晶体,科瑟尔环,透射光谱