光学原理-光子晶体

1LOGO第二节光子晶体主要内容•1光子晶体的概念•2电磁波在周期性电介质中的本征问题•3一维光子晶体•4二维光子晶体•5光子晶体波导及其传输性质•6光子晶体的空间色散性质•7三维光子晶体•8光子晶体光纤•9光子晶体的制备2345678910111213141516171819202122232425一维光子晶体•一维光子晶体透射谱入射角度对能带的影响带隙内的波？26一维光子晶体对称性与各向异性27•N=10•N=502829缺陷模式和表面模式3031表面态321第二节光子晶体•4二维光子晶体•5二维光子晶体波导与谐振腔•6二维光子晶体的空间色散性质234TM带隙5TE带隙6完全带隙7二维光子晶体的带隙设计89应用实例——全反射镜10二维光子晶体的缺陷模点缺陷模式111213线缺陷及其光子晶体波导14表面态二维光子晶体波导的应用1516弯曲波导T形分束器17窄带滤波器18二维光子晶体平板平板厚度对带隙宽度的影响19二维光子晶体平板波导注意二者的对比！20时间色散——慢光效应21空间色散——负折射、超棱镜和超透镜22光子带隙图的进一步理解！232425262728光子晶体中的负折射2930313233343536作业1.正方晶格光子晶体的晶格周期a=500nm，半径r=0.3a（1）试求其第一个带隙对应的实际波长范围；（2）试画出分别沿沿着和波矢量传播时，实际空间中在光子晶体中的传播方向；（3）求当入射光沿着上述两个方向入射时，其第一个带隙对应的实际波长范围XM作业1.正方晶格光子晶体的晶格周期a=500nm，半径r=0.3a（1）试求其第一个带隙对应的实际波长范围；（2）试画出分别沿沿着和波矢量传播时，实际空间中在光子晶体中的传播方向；（3）求当入射光沿着上述两个方向入射时，其第一个带隙对应的实际波长范围XM37•2.下图为上题中光子晶体的线缺陷波导的带隙图，(1)试在图中标出传导模式的归一化频率范围;(2)试在图中标出波导禁带的归一化频率范围。•3.下图为三角晶格光子晶体的第二个能带波矢空间的等频线图。（1）标出图中4个红点的波矢量方向（出射方向向外）。（2）试分别找出下面五个频率中具有正折射率和负折射率的等频率线；1第二节光子晶体•7三维光子晶体•8光子晶体光纤•9光子晶体的加工23FCC结构的带隙图45光子晶体光纤6偏振模7有效模场面积与增强的非线性效应8910布拉格光子晶体光纤111213141516171819202122