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结合磁光效应与光子晶体结构的磁光介质光子晶体是光子晶体研究的一个新领域,在非互易光器件、可调光器件和小型化、片上集成光器件等方向具有重要的应用价值。由于磁光介质光子晶体可通过控制外磁场,改变磁光晶体介电常数张量中的非对角元,从而实现对光的控制。本论文详细计算了非对角元对一维磁光介质光子晶体、二维磁光介质光子晶体能带结构的影响并对有限层一维磁光介质光子晶体的法拉第效应和传输特性进行研究,得到了磁光介质光子晶体一些与结构密切相关的特性。一维磁光介质光子晶体的能带结构:在正入射情况下,当δ/εx≥0.05时,非对角元对能带结构产生影响:右圆偏振模与左圆偏振模的本征频率分离开来,左圆偏振模的频率高于右圆偏振模,并随着δ/εx变大,它们的本征频率相差也越大。二维磁光介质光子晶体的能带结构:非对角元对TM模能带结构没有影响;当δ/εx≥0.1时,非对角元对TE模能带结构产生影响,在低频段同一布洛赫波矢对应的本征频率随着δ/εx值变大而变大。有限层一维磁光介质光子晶体的优化结构:形如D 0/( D 1/ D 2) n / M 3 /( D 2 / D 1) n / D 2 /( D 1/ D 2) n / M 3 /( D 2 / D 1) n/ D 0的仅含两个磁光层的多层膜结构能够获取很大的法拉第旋转角和透射率;其中仅含一个电介质缺陷的多层膜结构透射率最好。对工作波长λ0 = 1.3μm、λ0 = 1.55μm设计的优化结构,膜层总厚度仅十几微米,对正入射光可实现法拉第旋转角接近45°,透射率接近100%。多层电介质膜结构的等效均匀介质特性:对正入射光,形如( D 2/ D1 ) n/ D 0结构(D0为空气)的半无限的电介质膜结构可等效为一相对介电常数小至10?6量级的半无限均匀介质;形如( D2 / D1 ) n / D2 /( D1 / D2 )n的有限的电介质膜结构也可等效为一相对介电常数小至10?6量级的有限厚度均匀介质。