光子晶体阵列的传输特性研究.doc
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光子晶体阵列的传输特性研究,16700字 36页摘要 光子晶体是指具有光子带隙特性的人造周期性电介质结构。我们研究光子晶体的目的是为了突破传统光学衍射极限的限制，在纳米量级上可以对光的传播进行控制，改善光学器件的微型化和高度集成化。comsol multiphysics软件是一款多物理场耦合的仿真软件。我们主要的研究方法...
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光子晶体阵列的传输特性研究
16700字 36页
摘要 光子晶体是指具有光子带隙特性的人造周期性电介质结构。我们研究光子晶体的目的是为了突破传统光学衍射极限的限制，在纳米量级上可以对光的传播进行控制，改善光学器件的微型化和高度集成化。COMSOL Multiphysics软件是一款多物理场耦合的仿真软件。我们主要的研究方法是采用COMSOL Multiphysics模拟光波在人造的砷化镓晶体里面的传播，并且研究砷化镓晶体本身的属性，主要是对砷化镓晶体的能带进行分析。利用这个仿真软件，我们模拟出光波在带有转弯的砷化镓晶体通道的传播。通过调节，我们得到，只有特定范围内的波长的波才可以在砷化镓晶体里传播。经过分析，砷化镓圆柱之间的距离是影响波长范围的一个重要因素。
关键词： 光子晶体、传播、带隙分析
The investigation of the light propagation in photonic crystal array
Abstract Photonic crystals are artificial periodic dielectric structure refers to the characteristics of photonic bandgap . While we do some research on photonic crystals ,we aim to overcome the conventional optical diffraction limit , so that we can control the propagation of light on the order of nanometers , improving the miniaturization and the integration of optical devices . COMSOL Multiphysics is a kind of software of dealing with problem related to coupled multi-physics simulation . The main research method we use is the combination with COMSOL Multiphysics . We take the advantage of COMSOL Multiphysics to simulate the propagation of wave inside of a artificial GaAs crystal . Beside we also do some investigation about GaAs itself , mainly on the analysis of energy band of GaAs crystal . With COMSOL Multiphysics , we successfully simulate the propagation of light wave in a GaAs crystal of the channel with a turn . By adjusting constantly ,we obtained a conclusion that only within a specific wavelength range can the wave propagate in a GaAs crystal . Through the analysis , the distance between the pillars determines a relationship between the wave number and the frequency of light wave that prevents light wave of certain wavelengths to propagate inside the GaAs crystal structure .
Key words: photonic crystal , propagation , bandgap analysis
目录
引言 1
第一章 光子晶体 2
1.1光子晶体的原理及历史简介 2
1.2光子晶体的分类 4
1.3光子晶体的制作 5
1.4光子晶体的应用 6
第二章 基于COMSOL光子晶体阵列的传输模拟 9
2.1 COMSOL软件的简介 9
2.2COMSOL软件建模 10
2.2.1模型介绍 10
2.2.2模型定义 10
2.2.3结果和讨论 11
2.3.4使用软件建立几何模型 12
2.3.5物理设置 13
2.3.6后处理和可视化 15
第三章 光子晶体的带隙分析 18
3.1COMSOL软件建模 18
3.1.1模型介绍 18
3.1.2模型说明 18
3.1.3使用用户作图的界面建模 22
3.1.4物理设置 24
总结和展望 29
致谢 30
参考文献 31
16700字 36页
摘要 光子晶体是指具有光子带隙特性的人造周期性电介质结构。我们研究光子晶体的目的是为了突破传统光学衍射极限的限制，在纳米量级上可以对光的传播进行控制，改善光学器件的微型化和高度集成化。COMSOL Multiphysics软件是一款多物理场耦合的仿真软件。我们主要的研究方法是采用COMSOL Multiphysics模拟光波在人造的砷化镓晶体里面的传播，并且研究砷化镓晶体本身的属性，主要是对砷化镓晶体的能带进行分析。利用这个仿真软件，我们模拟出光波在带有转弯的砷化镓晶体通道的传播。通过调节，我们得到，只有特定范围内的波长的波才可以在砷化镓晶体里传播。经过分析，砷化镓圆柱之间的距离是影响波长范围的一个重要因素。
关键词： 光子晶体、传播、带隙分析
The investigation of the light propagation in photonic crystal array
Abstract Photonic crystals are artificial periodic dielectric structure refers to the characteristics of photonic bandgap . While we do some research on photonic crystals ,we aim to overcome the conventional optical diffraction limit , so that we can control the propagation of light on the order of nanometers , improving the miniaturization and the integration of optical devices . COMSOL Multiphysics is a kind of software of dealing with problem related to coupled multi-physics simulation . The main research method we use is the combination with COMSOL Multiphysics . We take the advantage of COMSOL Multiphysics to simulate the propagation of wave inside of a artificial GaAs crystal . Beside we also do some investigation about GaAs itself , mainly on the analysis of energy band of GaAs crystal . With COMSOL Multiphysics , we successfully simulate the propagation of light wave in a GaAs crystal of the channel with a turn . By adjusting constantly ,we obtained a conclusion that only within a specific wavelength range can the wave propagate in a GaAs crystal . Through the analysis , the distance between the pillars determines a relationship between the wave number and the frequency of light wave that prevents light wave of certain wavelengths to propagate inside the GaAs crystal structure .
Key words: photonic crystal , propagation , bandgap analysis
目录
引言 1
第一章 光子晶体 2
1.1光子晶体的原理及历史简介 2
1.2光子晶体的分类 4
1.3光子晶体的制作 5
1.4光子晶体的应用 6
第二章 基于COMSOL光子晶体阵列的传输模拟 9
2.1 COMSOL软件的简介 9
2.2COMSOL软件建模 10
2.2.1模型介绍 10
2.2.2模型定义 10
2.2.3结果和讨论 11
2.3.4使用软件建立几何模型 12
2.3.5物理设置 13
2.3.6后处理和可视化 15
第三章 光子晶体的带隙分析 18
3.1COMSOL软件建模 18
3.1.1模型介绍 18
3.1.2模型说明 18
3.1.3使用用户作图的界面建模 22
3.1.4物理设置 24
总结和展望 29
致谢 30
参考文献 31
