《电动力学第三版》chapter4_6光子晶体知识讲稿.pptVIP

第四章 电磁波的传播;*§4.6 光子晶体;电动力学的必威体育精装版拓展——光子晶体; 集成电路芯片技术发展的瓶颈何在？出路在何方？;一个伟大的梦想——光子芯片 Photonic Chips: All-optical integreted circuits;http://www.physics.utoronto.ca/~john/; 1991年,Yablonovitch制作了第一块光子晶体. 他所采用的方法是在折射率为3.6的材料上用机械方法钻出许多直径为1 mm的孔,并呈周期性分布. ;(1D)一维光子晶体是指在一个方向上具有光子频率禁带的材料. (2D)二维光子晶体是指在二维空间各方向上具有光子频率禁带特性的材料. (3D)三维光子晶体是指在三维空间各方向上具有光子频率禁带特性的材料. ;自然界中的光子晶体;光子晶体的独特性质;光子晶体的独特性质——光禁带;光子晶体的独特性——缺陷态;; 国际上激烈竞争; 光子晶体可控制光子的运动,是光电集成、光子集成、光通信的一种关键性基础材料. ;;　 此外,光子晶体还可用于制造各种性能优良的光通信器件,如光子晶体激光器. ; 利用光子晶体的带隙特点,可以制造理想带阻滤波器,获得优良的光波滤波性能. ;1. 一维光子晶体的转移矩阵; 对TE平面波在yz平面传播,波矢量只有y和z分量,沿y方向是平面波,沿z方向则由一个向前入射波和一个向后的反射波构成. 在第?(?=1,2)层中的电场为;在两种介质分界面上, 电场和磁场的切向分量连续,;整理,得到矩阵形式;引入矩阵;消元整理, 得;2. 光子带隙;所以;非零解的条件; 当K为实数,在光子晶体中可以传播TE波;当K有不为零的虚部,波在光子晶体中衰减. ;TE波的色散关系在ky－?平面的投影,阴影是通带,空白是禁带.;3. 一维光子晶体的全反射