光子晶体透射谱
光子晶体透射率随周期变化
na=2.10;nb=1.46;n1=1;n2=1;
d=1064;
c3=0;c1=asin(n1*sin(c3)/na);c2=asin(na*sin(c1)/nb);c4=asin(nb*sin(c2)/n2);
d1=1064;
a=d1/(4*na);b=d1/(4*nb);
Ba=2*pi*na*a*cos(c1)/d;
Bb=2*pi*nb*b*cos(c2)/d;
f=4*pi*1e-7;
e=1e-9/(36*pi);
m=sqrt(e/f);
za=m*cos(c1)*na;zb=m*cos(c2)*nb;z1=f*cos(c3)*n1;z2=f*cos(c4)*n2;
p1=cos(Bb);p2=-i*sin(Bb)/zb;p3=-i*zb*sin(Bb);p4=cos(Bb);
P=[p1 p2;p3 p4];
q1=cos(Ba);q2=-i*sin(Ba)/za;q3=-i*za*sin(Ba);q4=cos(Ba);
Q=[q1 q2;q3 q4];
O=Q*P;
for n=1:100;
O1=O^n;
O11=O1(1,1);O12=O1(1,2);O13=O1(2,1);O14=O1(2,2);
z1=sqrt(e/f)*n1*cos(c3);z2=sqrt(e/f)*n2*cos(c4);
t=2*z1/(z1*(O11+z2*O12)+O13+z2*O14);
t1=abs(t);
h1(1,n)=t1;
end
n=1:100;
plot(n,h1);
xlabel('周期'); ylabel('透射率');title('光子晶体透射率随周期变化'),grid on
光子晶体透射率随入射角变化
na=2.10;nb=1.46;n1=1;n2=1;
d=1064;
for c5=0:0.5:90;
c3=c5*pi/180;
c1=asin(n1*sin(c3)/na);c2=asin(na*sin(c1)/nb);c4=asin(nb*sin(c2)/n2);
d1=1064;
a=d1/(4*na);b=d1/(4*nb);
Ba=2*pi*na*a*cos(c1)/d;
Bb=2*pi*nb*b*cos(c2)/d;
f=4*pi*1e-7;
e=1e-9/(36*pi);
m=sqrt(e/f);
za=m*cos(c1)*na;zb=m*cos(c2)*nb;
p1=cos(Bb);p2=-i*sin(Bb)/zb;p3=-i*zb*sin(Bb);p4=cos(Bb);
P=[p1 p2;p3 p4];
q1=cos(Ba);q2=-i*sin(Ba)/za;q3=-i*za*sin(Ba);q4=cos(Ba);
Q=[q1 q2;q3 q4];
O=Q*P;
O1=O^27;
O11=O1(1,1);O12=O1(1,2);O13=O1(2,1);O14=O1(2,2);
z1=sqrt(e/f)*n1*cos(c3);z2=sqrt(e/f)*n2*cos(c4);
t=2*z1/(z1*(O11+z2*O12)+O13+z2*O14);
t1=abs(t);
s=c5*2+1;
k(1,s)=t1;
end
c5=0:0.5:90;
plot(c5,k);
xlabel('入射角'); ylabel('透射率');title('光子晶体透射率随入射角变化');grid on
光子晶体透射率随波长变化
na=1.46;nb=2.10;n1=1;n2=1;
for d=400:1600;
c3=0;c1=asin(n1*sin(c3)/na);c2=asin(na*sin(c1)/nb);c4=asin(nb*sin(c2)/n2);
d1=1064;
a=d1/(4*na);b=d1/(4*nb);
Ba=2*pi*na*a*cos(c1)/d;
Bb=2*pi*nb*b*cos(c2)/d;
f=4*pi*1e-7;
e=1e-9/(36*pi);
m=sqrt(e/f);
za=m*cos(c1)*na;zb=m*cos(c2)*nb;
p1=cos(Bb);p2=-i*sin(Bb)/zb;p3=-i*zb*sin(Bb);p4=cos(Bb);
P=[p1 p2;p3 p4];
q1=cos(Ba);q2=-i*sin(Ba)/za;q3=-i*za*sin(Ba);q4=cos(Ba);
Q=[q1 q2;q3 q4];
O=Q*P;O1=O^20;
O11=O1(1,1);O12=O1(1,2);O13=O1(2,1);O14=O1(2,2);
z1=sqrt(e/f)*n1*cos(c3);z2=sqrt(e/f)*n2*cos(c4);
t=2*z1/(z1*(O11+z2*O12)+O13+z2*O14);
r=(z1*(O11+z2*O12)-O13-z2*O14)/(z1*(O11+z2*O12)+O13+z2*O14);
t1=abs(t);
r1=abs(r);
s=d-399;
k(1,s)=t1
end
d=400:1600;
plot(d,k);
xlabel('波长'); ylabel('透射率');title('光子晶体透射率随波长变化'),grid on
二氧化硅胶体光子晶体的光学特性研究
二氧化硅胶体光子晶体的光学特性研究
许海霞
【摘 要】采用垂直沉积法自组装SiO2胶体光子晶体，并利用紫外-可见-近红外分光光度计对胶体晶体的光学特征进行了研究。结果发现，二氧化硅胶体微球的浓度越大，光子带隙深度增加，透射率变小，但光子带隙中心波长位置保持一致。此外，当入射光以不同的角度入射到样品表面时，其透射光谱具有新颖的光学特性，其成因被探究。%The vertical deposition self-assembly method is adopted to
prepare three dimensional silica colloidal photon-ic crystals.The optical
property of silica colloidal photonic crystals is measured and analyzed by
UV-visible-near-in-frared spectrophotometer.The results show that the
depth of photonic band gap increases and the transmittance reduces as
concentration of colloidal silica microspheres increases,but the band gaps
central wavelength is consistent with these concentrations.Furthermore,a
unique optical property is found and the causes is analyzed when the
incident light is along different angles at the top surface of silica colloidal
光子晶体中的能带结构分析
光子晶体中的能带结构分析
光子晶体是一种具有周期性结构的介质，能够控制光的传播和调控其频率。在光子晶体中，存在着光子带隙，这是光子在不同频率下被禁止传播的范围。光子晶体的能带结构与电子在晶体中的能带结构有一定的相似之处。
光子晶体的能带结构由它的周期性结构所决定。光子晶体的周期性可以是一维、二维或三维的。一维光子晶体的周期性结构是由一串具有不同折射率的材料组成，而二维或三维光子晶体的周期性结构则是由一组具有周期性排列的微球组成。
在光子晶体中，光的传播受到Brillouin区的限制，类似于电子在倒格子中受到布里渊区限制。布里渊区是一种用于描述周期性结构中波矢的表示方式，它类似于电子在晶体中的倒格矢。光子晶体中的布里渊区与晶体的周期性结构紧密相关，所以布里渊区的大小和形状对光子晶体的能带结构起着至关重要的作用。
光子晶体中的能带结构可以通过数值模拟或实验测量进行分析。数值模拟通常使用计算机程序来解决Maxwell方程，模拟光在光子晶体中的传播。通过调整光子晶体的周期性结构和材料的折射率，可以得到光子晶体不同频率下的能带结构。这种数值模拟的方法可以提供详细的信息，包括光子晶体的色散关系、带隙的大小和形状等。
实验测量光子晶体的能带结构通常使用光谱学方法。光谱学是一种通过测量光的频率和强度来研究物质结构和性质的方法。在光子晶体中，可以使用光散射光谱、透射光谱、反射光谱等方法来观察和测量能带结构。这些方法可以通过改变光的入射角度、入射频率等参数来得到不同的能带结构信息。
光子晶体的能带结构在光子学中有着重要的应用。光子晶体可以通过调整能带结构来实现光的控制和调节。例如，在光通信中，可以利用光子晶体的光随频率变化的能带结构来设计光滤波器、光传感器等光学元件。此外，光子晶体还可以用于实现光子晶体光纤、光子晶体激光器等设备，从而在光通信和激光技术领域具有重要的应用前景。
总之，光子晶体中的能带结构是光子在周期性结构中传播的结果，其与电子在晶体中的能带结构有着一定的相似之处。能带结构可以通过数值模拟和实验测量进行分析，这些方法能够提供详细的能带结构信息。光子晶体的能带结构对于光信号的控制和调节具有重要的应用价值，其在光通信和激光技术等领域具有广阔的应用前景。
生物光子晶体：调控光与生命物质的相互作用
生物光子晶体：调控光与生命物质的相互作用
引言：
光的特性和生命物质之间的相互作用一直以来都是物理学和生物学领域中备受关注的研究课题。在这两个学科的交汇点上，生物光子晶体作为一种具有特殊结构和优异性能的功能材料，正成为研究者们广泛关注的对象。本文将介绍生物光子晶体的基本原理及其调控光与生命物质相互作用的应用，并试图从物理学的角度加以解读。
一、生物光子晶体的基本原理
生物光子晶体是一种由生命物质和光学结构紧密结合构成的材料，具有高度的有序性和周期性结构。生物光子晶体的形成基于光的多普勒效应和布拉格散射理论。在制备过程中，通过调整生物物质的浓度、温度和pH值等参数，使得生物物质在溶液中自发或通过生物体内的生物反应形成周期性的结构。这种结构不仅能够选择性地散射光的特定波长，还能有效地控制光的传播和调制光的频率。
二、实验准备
在进行生物光子晶体的实验前，需要准备一些基础的实验设备和试剂。主要包括离心机、紫外-可见吸收光谱仪、荧光显微镜等仪器和蛋白质、胶体颗粒等生物材料。此外，还需要确保较好的实验环境，比如使用严格的无菌条件和控制相对湿度等。
三、实验过程 生物光子晶体的实验可以分为材料制备、结构表征和性能测试三个主要步骤。
1. 材料制备：首先，在真空脱氧条件下制备纯化的蛋白质或合成纳米颗粒。然后，根据需要选择合适的方法将蛋白质或颗粒与生物体中的其他物质结合，形成周期性有序结构。常用的方法包括自组装法、嵌段共聚物法和矽酸盐溶胶法等。
2. 结构表征：利用离心机将光子晶体溶液离心，收集沉淀后的晶体，通过电子显微镜观察晶体的形貌和纳米结构。同时，利用紫外-可见吸收光谱仪测量晶体的透射谱和反射谱，得到晶体对不同波长光的散射和反射能力。
3. 性能测试：利用荧光显微镜观察晶体对荧光物质的荧光增强效应。可以通过比较生物光子晶体的荧光增强和普通介质的荧光强度，验证光子晶体的特殊效应。此外，还可以通过改变晶体的结构或成分，研究调控光子晶体对于特定频率光的散射效应。
光子晶体材料在传感领域中的应用
光子晶体材料在传感领域中的应用
光子晶体材料是一种非常有趣和实用的材料，它由排列有规律的介质棒或球组成。由于这些结构是周期性的，因此光的波长和方向会受它们的影响而发生改变。这种特性可以被利用来制造传感器，它们能够检测到环境中的物理和化学变化，比如温度、湿度、压力、气体和液体等。在本文中，我将介绍光子晶体材料在传感领域中的应用，并探讨其在科学和工业上的潜在用途。
1. 湿度传感器
湿度是一个重要的物理量，广泛应用于日常生活和工业生产中。例如，农业、纺织、食品、医学等行业，需要精确监测和控制环境水分的含量。光子晶体材料可以用来制作湿度传感器，它在不同湿度水平下的反射和透射光谱可以被用作指示剂。研究表明，由于光子晶体材料的结构和折射率的变化，其反射峰的位置和强度会随着湿度的变化而发生改变。因此，湿度的变化可以被转化成光学信号，并用于湿度的测量和控制。
2. 温度传感器
温度是另一个重要的物理量，它广泛应用于气象、化学、物理、机械等许多领域。光子晶体材料也可以用于制作温度传感器，其反射和透射光谱同样可以被用作指示剂。研究表明，光子晶体材料的温度敏感性取决于材料的折射率和热膨胀系数。当温度发生变化时，光子晶体材料的结构和折射率会发生改变，从而导致反射峰位置和强度的变化。因此，温度的变化可以被转化成光学信号，并用于温度的测量和控制。
3. 气体传感器
气体传感器在许多领域都有广泛的应用，如环境监测、火灾报警、气体检测等。光子晶体材料可以被制成气体传感器，能够检测到环境中的气体种类和浓度。研究表明，光子晶体材料的结构和折射率会随着与气体的相互作用而发生变化，可以用光谱检测这种变化。通过比较不同气体下的反射和透射光谱，可以识别和定量分析不同气体的浓度。
4. 生化传感器
生化传感器是一种非常重要的传感器，它广泛应用于医药、生物、农业、环境等领域。光子晶体材料可以制作生化传感器，能够检测到环境中的生化物质，如DNA、蛋白质、酶、细胞等。研究表明，光子晶体材料能够与生物分子相互作用，导致结构和折射率的变化，最终影响反射和透射光谱。通过比较不同生化物质下的反射和透射光谱，可以识别和定量分析不同生化物质的浓度，这对于生物医学研究和临床诊断具有重要意义。
PML_FDTD分析光子晶体
第22卷增刊 微 波 学 报 Vol.22 Supplement 2006年6月 JOURNAL OF MICROWAVES Jun. 2006 PML-FDTD分析光子晶体微带结构激励
的新的处理方法
郭 勇 李一玫 黄 亮
（北京交通大学电子信息工程学院，北京 100044）
摘 要：对PML-FDTD算法分析微带光子晶体结构的激励源的处理提出了新的方法，该方法不需要产生单向波，只设置平面电流源，省去了磁流源的设置，不用进行场区的划分，所以也无需在激励平面处进行边界连接条件的处理。这种处理方法是以PML吸收边界和透明的激励为基础的，PML边界条件使外行波无反射地经过边界，而透明的电流激励源使散射波透明地通过激励平面。对均匀基底和光子晶体基底的情况作了算法实现，所得结果与理论值符合得很好。这种方法也可以用于分析微带不连续性的问题。 关键词：光子晶体，微带，PML-FDTD，激励
A Novel Source Formulation for the Analysis of Photonic
Crystal Microstrip Structure Using PML-FDTD Method
GUO Yong, LI Yi-mei, HUANG Liang (School of Electronics and Information engineering, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044 , China)
Abstract: A novel source formulation is proposed for the analysis of microstrip problem by using PML-FDTD (perfectly matched layer-finite difference time domain) method in this article. Unlike traditional treatment, only an electric current source is set without the corresponding magnetic current source. So there is no need to divide the field zone and set up the boundary connection condition at the excitation plane. This formulation is based on PML absorbing boundary condition and transparent current source. We applied this method to two cases: 1. uniform substrate; 2. photonic crystal substrate. Numerical results agree well with theory. This method also can be used to analyze the characteristics of microstrip discontinuities. Key words: Photonic crystal, Microstrip, PML-FDTD, Excitation
探讨非均匀周期光子晶体的自发辐射抑制与增强
探讨非均匀周期光子晶体的自发辐射抑制与增强
1．引言
光子晶体是周期性介电常数材料,又被称为光子带隙材料，是由Yablonovitch和John分别独立提出的。原子或分子的自发辐射几率受周围热库环境
即电磁场态密度的影响。而光子晶体能对电磁场的态密度进行修改，在光子晶体禁带内电磁场态密度为零，自发辐射被抑制，而在带边态密度增
大，自发辐射被增强。光子晶体的概念提出后，其对自发辐射的改变吸引了大批的科学家进行研究。
光子晶体对自发辐射的影响用态密度表示。系统地介绍了态密度的计算主要有平面波法和转移矩阵法。并计算了蛋白石光子晶体结构内的自发辐射
源在不同分布情况下的抑制与增强。针对这种蛋白石结构或者层状结构的态密度计算比较多见，但是针对非均匀周期光子晶体材料内荧光染料自发
辐射的影响计算还鲜见报道。由于全息光子晶体在制备和应用上的优势，对正弦调制的非均匀周期光子晶体对自发辐射的影响的计算是十分有意义
的。
本文采用一种稳态数值解法，计算一维全息光子晶体的带边电场局域和相对于均匀介质各波长的光强放大系数。利用非均匀模型修正，从实验得到
的重铬酸盐明胶光子晶体透射谱，拟合得到相应的参数，结合稳态数值解法模拟自发辐射增强情况。与实验得到掺染料(R6G)重铬酸盐明胶的荧光
光谱比较，符合较好。这种方法对于不均匀的全息材料有很大的优势。
2．稳态数值解法
一维光子晶体的透射和反射问题，用传输矩阵法便可以很好的解决。但对于光子晶体内部的电场分布，则用稳态数值解法比较合适。稳态数值解法
最早是为了解决非线性方程中介电常数随电场变化而提出，因为这种解法能够同步得到材料内部的电场。
可以看出，在1，3 两个带边，透射率接近1，但材料内总电场比在均匀材料中电场高。在低频带边1 中，电场增强的位置局域在高折射率材料中A
中，而在高频带边3位置，电场增强的位置局域在低折射率材料B 中，并且电场增强效应明显高于低频带边1。
而在带隙内位置2，入射电场进入材料后迅速衰减，材料内部基本无电场存在。在其他位置4 则有一定的震荡存在，总体是衰减的。
实现双系多通道光滤波功能的双周期光子晶体结构
第３３卷第５期 ２０１３年ｌ０月 河池学院学报 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＨＥＣＨＩ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ Ｖｏ１．３３ Ｎｏ．５ Ｏｃｔ．２０１３
实现双系多通道光滤波功能的双周期光子晶体结构
蒙成举，韦吉爵，韦兰香
（河池学院物理与机电Ｔ程学院。广西宜州５４６３００）
［摘要］ 用传输矩阵理论，研究了双周期一维光子晶体结构模型（Ａ Ｂ ） 的光传输特性。结果发现：当光
正入射通过光子晶体时，光予禁带内有两个区域出现多条窄带透射峰，其透射率均为１００％，两区域的透射峰数目
可单独由周期数 来控制，且与 一１数值对应，可实现双系多通道光滤波功能；随着周期Ⅳ的增大双系出现互相
靠拢的趋势，同时双系透射峰会越来越锋锐，即周期数Ⅳ的增大起到提高光滤波品质的作用；随着介质折射率的增
大，双系透射峰带宽均变宽，而且透射峰劈裂变为振荡峰。双周期结构光子晶体的光传输特性，对设计双系多通道
滤波器具有指导意义。
［关键词］ 光子晶体；多通道滤波；双周期；双系透射谱
［中图分类号】Ｏ４３１ ［文献标识码］Ａ ［文章编号］１６７２—９０２１（２０１３）０５—００２９—０４
［作者简介］ 蒙成举（１９７９一），男（壮族），广西环江人，河池学院物理与机电工程学院实验师，主要研究方
向：光子晶体。
［基金项目］ 广西自然科学基金资助项目（２０１１ＧＸＮＳＦＡ０１８１４５）；广西高校科学技术研究重点资助项目
（２０１３ＺＤ０５８，２０１３ＹＢ２０６）；河池学院重点科研基金资助课题（２０１３ＺＡ－－Ｎ００３，２０１３Ｂ－－Ｎ００５）。
Ｏ 引言
光子晶体 ．２ 自问世以来，其理论研究和相关实验及应用等得到了迅速的发展，对光子晶体的研究也成
为当今科学界的热门话题。
近年来，光子晶体的研究主要集中在发展光子晶体的理论研究阶段，探索各种结构的一维、二维或三维
光子晶体以及光子晶体在光滤波器、光放大器、光子开关、微波通讯等领域的应用 －８］。一维光子晶体由于
高透射率慢光速的光子晶体耦合腔波导的研究
第３２卷，第５期 ２ ０ ｌ ２年５月 光谱学与光谱分析 Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ａｎｄ ＳｐｅｃｔｒａＩ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｖｏ１．３２，Ｎｏ．５，ｐｐ１３３９—１３４４ Ｍａｙ，２０１２
高透射率慢光速的光子晶体耦合腔波导的研究
张昌莘 ，许兴胜孙
１．广东石油化工学院物理系，广东茂名 ５２５０００ ２．中国科学院半导体研究所集成光电子学国家重点实验室，北京１０００８３
摘要将二维三角晶格光子晶体波导和微腔结构结合，优化设计了一种二维三角晶格光子晶体共振耦合
腔波导，运用时域有限差分法（ＦＤＴＤ）模拟共振耦合腔波导ＴＥ偏振光的透射谱，通过透射谱得到传输光的
透射率和群速度。结果表明，合适参数的二维三角晶格共振耦合腔波导在波长１．５５１ ｍ处的群速度为
ｃ／１３０、透射率为２０．１ ，在波长１．５０２ 处的群速度为ｃ／５０、透射率为２９．２ 。运用平面波展开法
（ＰＷＥ）计算的该波导的能带结构对慢光特性进行了分析。这种慢光特性的光子晶体波导将在光存储、光延
迟及光子集成等方面有潜在的应用价值。
关键词光子晶体波导；慢光速；透过率
中图分类号：０４３３ 文献标识码：Ａ ＤＯＩ：１０．３９６４／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００—０５９３（２０１２｝０５—１３３９—０６
引 言
光子晶体波导中慢光特性在光存储、光延迟和光子集成
回路等方面具有潜在的应用价值［１ ］，成为目前光子晶体研
究领域的一个热门课题，受到研究者的广泛关注［３＿ 。Ｎｏｔｏ—
ｍｉ等在三角晶格光子晶体线缺陷波导中，通过实验测得透
射光谱，并给出传输光的群速度 计算公式为
ｖｇ ，ｎｇ一上２１ｄＡ，，Ｉ （１） ’ 一—— 【
式中 是群折射率、Ｃ是真空光速、 波长、 是波导长度、
是透射谱上相邻两个干涉峰之间间隔。应用式（１）计算得
到三角晶格光子晶体线缺陷波导中Ｖｇ＝ｃ／９Ｏ的低群速度光，
与实验结果相符。同时应用时域有限差分法（ＦＤＴＤ）计算的
含双缺陷光子晶体的缺陷模特性及应用
第４Ｏ卷 第４期
２０１０年４月 激光与红外
ＬＡＳＥＲ ＆ ＩＮＦＲＡＲＥＤ Ｖ０１．４Ｏ．Ｎｏ．４ Ａｐｒｉｌ，２０１０
文章编号：１００１－５０７８（２０１０）０４－０４３１－０３ ・光学材料器件与薄膜・
含双缺陷光子晶体的缺陷模特性及应用
李文胜 ，付艳华 ，张 琴 ，是度芳
（１．湖北汽车工业学院理学系，湖北十堰４４２００２；２．华中科技大学物理系，湖北武汉４３００７４）
摘 要：利用传输矩阵法，计算了含双缺陷的一维准周期光子晶体的透射谱，并分析了缺陷模
的特征。结果表明：当两缺陷层的折射率为１时，该光子晶体的透射谱有一包含可见光所有波
长的带隙。而当两缺陷层的折射率为１．１时，原带隙中产生了一缺陷模，且此缺陷模的位置和
透射峰值都随两缺陷层折射率不同而变化。折射率越大，缺陷模位置对应的波长越长，缺陷模
的峰值也越大。利用缺陷模的这一特性，可以设计一种微型的烟雾传感器。
关键词：光子晶体；传感器；传输矩阵；透射谱；缺陷模
中图分类号：０７３４ 文献标识码：Ａ
Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｅｆｅｃｔ ｍｏｄｅ ｏｆ ｐｈｏｔｏｎｉｃ
ｃｒｙｓｔａｌ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｔｗｏ ｄｅｆｅｃｔｓ
ＬＩ Ｗｅｎ．ｓｈｅｎｇ ，ＦＵ Ｙａｎ—ｈｕａ ，ＺＨＡＮＧ Ｑｉｎ ，ＳＨＩ Ｄｕ—ｆａｎｇ ＇
（１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｂａｓｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｈｕｂｅｉ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｓｈｉｙａｎ ４４２００２，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ ｏｆ Ｈｕａｚｈｏｎｇ Ｕｎｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ ４３００７４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｏｆ ｑｕａｓｉ・－ｐｅｒｉｏｄｉｃ １－・Ｄ ｐｈｏｔｏｎｉｃ ｃｒｙｓｔａｌ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｔｗｏ ｄｅｆｅｃｔｓ ｗａｓ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｂｙ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｍａｔｒｉｘ ｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｅｍｐｈａｓｉｓ ｗａｓ ｐｕｔ ｏｎ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｆｅｃｔ ｍｏｄｅ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈａｔ：Ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ ｏｆ ｔｈｅ ｔｗｏ ｄｅｆｅｃｔｓ ｌａｙｅｒ ｉｓ １，ｔｈｅ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｏｆ ｔｈｅ ｐｈｏｔｏｎｉｃ ｃｒｙｓｔａｌ ｈａｓ ａ ｂａｎｄ—ｇａｐ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ａｌｌ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ｔｈｅ ｖｉｓｉｂｌｅ ｌｉｇｈｔ，ｂｕｔ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ ｏｆ ｔｈｅ ｔｗｏ ｄｅｆｅｃｔｓ ｌａｙｅｒ ｉｓ
周期数对光量子阱透射谱的影响
第３３卷第２期 ２０１３年４月 河池学院学报 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＨＥＣＨＩ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ Ｖ０１．３３ Ｎ０．２ Ａｐｒ．２０１３
周期数对光量子阱透射谱的影响
苏安 ，许江勇
（１．河池学院物理与电子工程系，广西宜州５４６３００；２．兴义民族师范学院物理系，贵州兴义５６２４００）
［摘要］ 用传输矩阵法理论，研究周期数对一维光子晶体量子阱透射谱的影响，结果表明：随着阱层或垒层 周期数的增大，光子晶体量子阱的透射峰均变窄，且垒层周期数增大时透射峰变窄的速度快；垒层介质高低折射率 比值越大，或垒层周期数增大，光子晶体量子阱的透射峰变窄速度越快。这些特性，对提高光子晶体光学滤波器件 的品质有指导意义。 ［关键词］ 周期数；光子晶体；光量子阱；滤波品质 ［中图分类号］ Ｏ４１３；０７３４ ［文献标识码］Ａ ［文章编号］ １６７２—９０２１（２０１３）０２—００４５一ｏ４
［作者简介］ 苏安（１９７３一），男（壮族），广西都安人，河池学院物理与电子工程系副教授，主要研究方向ｌ光 子晶体理论和特性。 ［基金项目］ 广西自然科学基金项目（２０１１ＧｘＮｓＦＡ０１８ｌ４５）；广西高校优秀人才资助计划项目（桂教人 ［２０１１］４０号）。
Ｏ 引言
近几年来，光子晶体¨一２ 的研究与设计、应用等均取得了大量成果，特别是在光通信材料上的应用，已经
呈现出广阔的应用前景 Ｊ，在此基础上，为获得更加优质的光学滤波品质，研究者们又纷纷投入到光子晶 体量子势阱的研究，于是，光子晶体量子势阱的研究又成为当前光子晶体研究的又一关键和热点［６－１１ ３。区
别于普通结构的光子晶体，光子晶体量子阱结构由内外两块不同禁带结构的光子晶体组合而成，当内块光子
晶体的能带完成处于外块光子晶体的禁带中时，即可构成光子晶体量子阱结构（简称光量子阱）。内块光子
晶体相当于光量子阱的阱，外块光子晶体相当于光量子阱的垒。当光通过这种结构的光子晶体时，由于光量