《光子晶體簡(jiǎn)介》ppt課件

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1、光纖晶體簡(jiǎn)介報(bào)告人主要內(nèi)容光子晶體理論特性在實(shí)際中應(yīng)用光子晶體光子晶體（photoniccrystal）是一種介電常數(shù)隨空間周期性變化的新型光學(xué)微結(jié)構(gòu)材料。光子晶體--自然界中的例子ButterflyOpalSeamouse結(jié)構(gòu)顯色?。?！二、光子晶體中的量子理論電磁波可表示為：分別為角頻率和波數(shù)，它們與周期T和波長(zhǎng)的關(guān)系為：波的傳播速度（相速）為：對(duì)于非均勻介質(zhì)，尤其是其介電常數(shù)是周期性變化時(shí)，有則有：帶入波動(dòng)方程可得：與周期場(chǎng)中電子運(yùn)動(dòng)方程比較電子轉(zhuǎn)載周期場(chǎng)中的結(jié)論考慮周期場(chǎng)后：對(duì)比到光波周期場(chǎng)種情況理論上得到結(jié)論具有不同介電常數(shù)的介質(zhì)材

2、料隨空間呈周期性的變化時(shí)，在其中傳播的光波的色散曲線將成帶狀結(jié)構(gòu)，當(dāng)這種空間有序排列的周期可與光的波長(zhǎng)相比位于同一量級(jí)，而折射率的變化反差較大時(shí)帶與帶之間有可能會(huì)出現(xiàn)類(lèi)似于半導(dǎo)體禁帶的“光子禁帶”(photonicbandgap)。光子晶體特性光子帶陷：在一定頻率范圍內(nèi)的光子在光子晶體內(nèi)的某些方向上是嚴(yán)格禁止傳播的。光子局域：在光子晶體中引入雜質(zhì)和缺陷時(shí)，與缺陷態(tài)頻率符合的光子會(huì)被局限在缺陷位置，而不能向空間傳播。光子帶隙光子帶隙是一個(gè)頻率區(qū)域，當(dāng)入射光的頻率落在其中時(shí)，它被完全反射，不能穿過(guò)光子晶體。物理上，光子帶隙來(lái)源于被周期性介電結(jié)構(gòu)

3、強(qiáng)散射的光之間的干涉。1、光子晶體的空間結(jié)構(gòu)---能否相干2、構(gòu)成的光子晶體材料介電常數(shù)之比---散射強(qiáng)度。光子局域應(yīng)用微波天線高效率低反射透鏡微諧振腔高效率發(fā)光二極管和低閾值激光震蕩寬帶帶阻濾波器和極窄帶濾波器非線性光子器件和光子存儲(chǔ)器光子晶體光纖兩種類(lèi)型：TIR-PCF是通過(guò)全反射原理來(lái)導(dǎo)光，與普通光纖類(lèi)似；PBG-PCF則是通過(guò)光子帶隙效應(yīng)導(dǎo)光，即把光限制在光子晶體的缺陷即空氣孔中導(dǎo)光。圖1TIR-PCF的典型結(jié)構(gòu)圖2PBG-PCF的典型結(jié)構(gòu)實(shí)物圖光子晶體光纖（PCF）的特性：(1)無(wú)截止單模(EndlesslySingleMode)

4、(2)不同尋常的色度色散(3)極好的非線性效應(yīng)(4)優(yōu)良的雙折射效應(yīng)光子晶體激光器優(yōu)點(diǎn)：光纖激光器比傳統(tǒng)的固體激光器和氣體激光器有著很多優(yōu)點(diǎn),比如穩(wěn)定性高、體積小、重量輕、轉(zhuǎn)換效率高、散熱效果好等,激光器示意圖主要應(yīng)用了摻雜光纖的單模特性。謝謝關(guān)注！