材料吸收光子晶体对TM波能带的影响研究毕业论文

1、毕业论文题目： 材料吸收光子晶体对 TM 波 能带的影响研究学 院 计算机科学与信息工程学院专业年级 2010 级应用物理专业学生姓名 包远志 学号 2010135119指导教师 刘启能 职称 教授日 期2014 年 5 月 21 日目录中文摘要： 1 矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。关键词： 1 聞創沟燴鐺險爱氇谴净。Abstract ： 1 残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。Key Words ： 1 酽锕极額閉镇桧猪訣锥。第一章、光子晶体的基本知识及应用 . 1 彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。1、引言 1 謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。2、光子晶体的分类 2 厦礴恳蹒骈時盡继價骚。3、光子晶体的特性及应用 . 3 茕桢广鳓鯡

2、选块网羈泪。第二章、光子晶体理论的一种研究方法特征矩阵法 . 6 鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。1、光子在吸收介质中传播的处理方法 . 7 籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。2、特征矩阵法的推导 . 8 預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。第三章、吸收材料对一维光子晶 TM波能带的影响研究 . 9 渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。1、一维光子晶体的结构和光传播特征 . 9 铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。2、TM波吸收能带随频率变化的影响曲线（2D） 9 擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。3、TM波吸收能带随吸收系数和频率变化的影响曲线（3D） 11 贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。4、TM波吸收能带随周期厚度和频率变化的影响曲线（2D） 12 坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。

3、5、研究结论 13 蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。第四章、结束语 14 買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。参考文献 14 綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。目录材料吸收光子晶体对 TM波能带的影响研究重庆工商大学 应用物理学 2010 级 应用物理 包远志指导教师 刘启能中文摘要： 光子晶体是物理学中的一重大的发现，对我们现在生活有着重要的影响。光 子晶体最大的特点就是具有带隙，能够阻断特定频率的光子，从而影响光子运动。这种 影响就好像半导体体对电子的影响。所以对光子晶体的研究和探索是有着广阔的前景， 人们对光子晶体的“期望”非常大。光子晶体的出现使信息技术的某些方面的技术的微 型化和集成化变成了可能。结构决定性质，所以对光

4、子晶体结构和功能的探索将为其应 用的研究打下基础， 本文则是主要研究材料吸收对光子晶体 TM 波能带影响的研究。 首 先介绍了光子晶体的基本知识和基本原理， 然后通过实验和计算机软件分析和研究光子 晶体中常用一种方法特征矩阵法对光子晶体 TM 能波影响进行了研究。 驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。 关键词： 光子晶体 TM 能带 特征矩阵Abstract ：Photonic crystals are a physics major discovery, for we now live has an important impact. Photonic crystal capable of blockin

5、g a specific frequency photons, which affects the motion of photons. This effect seems to impact on the semiconductor body of electrons. So the study and exploration of photonic crystals are broad prospects, people photonic crystals expect very large. The photonic crystal appears certain aspects of

6、IT technology, the miniaturization and integration becomes possible. Determine the nature of the structure, so the exploration of the photonic crystal structure and function will lay the foundation for the application of research, this paper is the main material of the photonic crystal TM wave absor

7、ption band impact studies. Firstly, the basic knowledge and basic principles of photonic crystals, and then used a method of analysis and research in photonic crystals characteristic matrix method photonic crystal TM wave impacts can be studied through experiments and computer software.猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。Ke

8、y Words ：Photonic crystals TM wave characteristic matrix 锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。第一章、光子晶体的基本知识及应用1、引言1987年，S.John 和 E.Yablonovitch 提出了光子晶体概念，并指出光子晶体具有空第1页（共 18 页） 间周期结构的电介质，与半导体周期结构导致电子能隙相似，会禁止某些光波带在其中 传播即形成光子带隙。决定光子带隙的空间结构特征长度与光波相似，在几百纳米到微 米的数量级。由于这种人工光学材料具有特殊的光学性质，可能在新型光学器件中得到 应用，从而引起人们的极大兴趣。 構氽頑黉碩饨荠龈话骛。要把一个新的

9、科学研究成果应用到现实生活中很难，但是，光子晶体电路和装置的 未来看起来却是确信无疑的。 如果在短期内， 光子晶体的基本应用材料会在市场上出现， 将势必有很大的商业前景。在这些应用中，高效光子晶体激光发射器和高亮度的发光二 极管将会占很大的比重。随著社会的不断发展，生活质量的提高，信息化越来越重要， 网络成为了人们生活中的必须品，光纤就扮演了这一重要角色，与如今 视顶盒 类似的 解码信号设备将使用光子晶体电路和装置。根据科学家的推测，在五到十年的内，我们 应该生产出第一个光子晶体 二极管和晶体管 ；在科学技术逐渐成熟的十到十五年 里，我们应该能制造出第一个光子晶体逻辑电路并且能将他应用在我们的

10、生活中；在接 下来的二十五年内光子晶体技术愈发成熟， 由光子晶体驱动的光子计算机应该可以制造 出来。不仅如此，光子晶体甚至可以在珠宝和艺术品市场上找到生存环境；光子晶体薄 膜还能作为防伪标志。由此看，光子晶体的未来是充满光明的、不可估量的。 輒峄陽檉簖疖 網儂號泶。2、光子晶体的分类 根据光子晶体的介质层空间排列的顺序不同，可以将其分为一维、二维、三维光子 晶体，其中一维光子晶体的空间结构如图 1.1 所示： 尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。0n1n20图 1.1 一维光子晶体的空间结构一维光子晶体是指介质折射率只在空间一个方向具有周期性分布的光子晶体材料。 最简单的一维光子晶体一般是由两层不同折射率的

11、介质薄膜交替组成的， 一维光子晶体 使得在垂直于介质层方向上的介电常数随空间位置周期性变化， 在平行于介质层平面的 方向上介电常数不会随空间位置改变。一维光子晶体结构比较简单，容易于制备，研究 方便，具有较强的代表性， 且应用十分广泛， 如法布里 -珀罗腔光学多层的增反 / 透膜等。 识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。二维光子晶体是指在二维空间各方向上具有光子频率禁带特性的材料， 它是由许多 介质杆平行且均匀地排列而成的。常见的二维光子晶体的基本结构如图 1.2 所示，通常第2页（共 13 页）是由介质柱形成的规则晶系。 凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。图 1.2 二维光子晶体的空间结构二维光子晶体在垂直于介质的方

12、向上（两个方向）介电常数随空间位置周期性变化，而平行于介质杆的方向上介电常数不随空间位置的变化而改变。 为实现二维光子晶体频率 禁带范围的调节性，可改变由介质杆阵列组成的晶体结构，使其横截面呈多种形状，如 矩形、三角形、石墨六边形等。 恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。1.3三维光子晶体的常见结构是由两种介质的方块所构成的空间周期性结构，如图 所示：图 1.3 三维光子晶体的空间结构三维光子晶体材料在三维空间各方向上都具有光子频率禁带特性， 三维光子晶体具有广 泛的应用前景。由于当前科学技术水平有限，三维光子晶体的制备较为困难。第一个具 有完全光子频率禁带的三维光子晶体是由美国贝尔通讯研究所的 Yablo

13、novitch 创造， 它是一种由许多面心立方体构成的空间周期性结构，也称为钻石结构。 鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。3、光子晶体的特性及应用光子晶体诞生后，在很短的时间内迅速发展为光学研究的热门。光子晶体最重要最 根本的特性便是具有禁带和导带。研究光子晶体的禁带，能控制光的传播状态，抑制自 发辐射。对于参杂光子晶体，入缺陷后可以产生光子局域等独特性质。 硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。对于研究光子晶体的禁带， 首先我们要了解光传播的一个基本考察值， 即透射率 T 对于单层介质的透射率 T 可以这样定义：上式中 T为光透射率， It 为出射光强， I 0 为入射光强即：n1 1.38 ， n1d1 600nm图

14、 1.4第3页（共 13 页）透射率为光经过介质后，出射光强与入射光强之比。 （如图 1.4 所示） 由守恒定律可知：反射率 R为R1T上式中 R为介质的反射率， T 为透射率。下图 1.5 所示为单层介质对于不同波长的 光波的透射情况。g /( 0 )0 5 1014Hz图 1.5 单层介质的光透射率对一维光子晶体的透射率研究我们会得出如下图 1.6 所示的情况：阌 擻 輳 嬪諫迁择楨秘騖。14g /(0 ) 0 5 1014 Hzn1 1.38 ， n2 2.38 ，n1d1 n2d2 150nm， N 10图 1.6 一维光子晶体透射率我们定义在光子晶体中， 透射率 T=0的范围为光子晶

15、体的禁带； 透射率 0的范围为 光子晶体的导带。由于通常情况下对于光子晶体的应用更倾向于对光的绝对调制，所以 本文也着重研究光子晶体的禁带，即光子无法传播的部分。 氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。通过对光子晶体的应用，我们可以人为的控制电磁波（弹性波）的传播，同时可以第4页（共 13 页）利用光子晶体的禁带研制抗电磁辐射薄膜。 釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。在一维光子晶体中，一维掺杂光子晶体的特性也较为特殊。其基本结构如图 1.7 所 示：n1n2n1n2n3n2n1n2 n1d1 d2d310.8T0.60.40.26506500.5q0 r ad600600550l nm0.5550l nmq0 r ad5

16、00图 1.7 一维掺杂光子晶体在规则的一维光子晶体中加入第三种介质，从而形成的一维掺杂光子晶体，在保留了一维光子晶体的大多性质的同时，会出现一个新的特性，即缺陷模。 怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉图 1.8 和图 1.9 所示的是 TE 波和 TM波缺陷模随入射角和入射波长变化的图像。图 1.8 TE 波缺陷模随入射角和入射波长变化的立体图 1.9 TM 波缺陷模随入射角和入射波长变化的立体图500谚辞調担鈧谄动禪泻類。由上图可见，无论对于 TE波还是 TM波，在图像所示的禁带中会突然出现一个很尖 锐的突起，形成一个很窄的导带，图 1.10 可以更明显的看出，一维掺杂晶体出现的缺 陷模。 嘰觐詿缧铴嗫

17、偽純铪锩。第5页（共 13 页）图 1.10 弹性波缺陷模随频率的变化图由以往研究文献资料可知：一维掺杂光子晶体缺陷模的频率由所掺杂的介质的厚度d3决定，缺陷模的频率宽度由厚度 d3和介质膜折射率 n3 共同决定。 熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。4、光子晶体的全反射隧穿性质 一维光子晶体的全反射隧穿现象是最近两年发现的新现象。 为了弄请一维光子晶体 的全反射隧穿现象， 首先观察光波从硫化锌中射入到氟化镁单一界面上其透射率随入射 角 0的响应曲线。由于硫化锌的折射率( n0 2.38 )大于氟化镁的折射率( n1 1.38 )， 所以当光在该单一界面上会出现全反射现象，其全反射角为 m arcsin n

18、1 / n0 0.62rad 。 由图 7 可知，小于全反射角入射时透射率随入射角的增加而减小，当入射角接近全反射 角时透射率迅速降低为 0。当入射角大于全反射角时透射率恒为 0，即出现了全反射现 象，光不能在大于全反射角情况下从硫化锌中进入氟化镁内。 鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞。再来研究光入射一维光子晶体的情况， 设一维光子晶体是由氟化镁和硫化锌交替排 列。入射空间和出射空间的介质也为硫化锌。这种情况下光入射该一维光子晶体时，其 其全反射角为 m arcsin n1 /n0 0.62rad 。 计算出光入射该一维光子晶体时其透射率随。入射角的响应曲线，如图 8。由图 8可以看出当光入射该一维光子晶

19、体时，在入射角大于 全反射角的范围内有 5条明显的透射峰，这表明光波大于全反射角入射该光子晶体时光 波能够穿透光子晶体。这一现象称为“光子晶体的全反射隧穿效应” 。 纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。研究还发现一维光子晶体的全反射隧穿峰的个数关于一维光子晶体的周期数， 全反 射隧穿峰的频率都随光子晶体的周期光学厚度的增加而减少。 光子晶体的全反射隧穿效 应的发现为光子晶体的研究开辟了一个新的研究课题。 并且光子晶体的全反射隧穿峰具 有优良的梳妆滤波特性， 这为利用光子晶体的全反射隧穿效应来设计新型高品质光子滤 波器提供了理论基础。 颖刍莖蛺饽亿顿裊赔泷。前面介绍了光子晶体的概念、光子晶体常用的研究方法，并

20、且讨论了一维光子晶体 的三个重要特性，即能带特性、缺陷模特性、全反射隧穿特性。利用光子晶体的这些重 要性质可以有效地控制光子的传输。 因此光子晶体在光信号传输以及光信号控制方面有 着广泛的应用前景。 濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。第二章、光子晶体理论的一种研究方法特征矩阵法光子晶体最大的特性是具有光子带隙，光导纤维、光波导、全向反射镜、滤波器、 偏振器等光学材料和器件就是利用光子不能在光子禁带中传播这一特性。 当在光子晶体 中加入缺陷介质时，光子在其中的的传播会发生局域化从而可抑制或增强其自发辐射， 以此特性可以运用掺杂光子晶体制造高效率和零阀值的激光器、 高品质的激光谐振腔以 及高效发光二极管。但是

21、要实现光子晶体在这些领域的应用，就必须知道光子晶体的能 带结构，要知道其能带结构，就要选取合适研究方法。目前，对于光子晶体能带结构的 研究主要采用三种方法：特征矩阵法、平面波展开法、多重散射法等。 銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼。1、光子在吸收介质中传播的处理方法对于具有吸收的介质，为了同时描述其对光波的折射和吸收，需要引入复折射率 n? 和复波数 k?的概念：n? n （1 i ） 、 k?= n? （1） 挤貼綬电麥结鈺贖c 哓类。 其中 n 为介质的折射率描述其对光波的折射， 为介质的消光系数描述其对光波的吸收，c为真空中的光速，为光的圆频率。在吸收介质中传播的光波满足：赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈。2

22、E +k?2 E =0（2）其解为：i(k?r?s t)E=E0 ei(kr?s t)(3)s 为光传播方向的单位矢量。结合（ 1 ）式有：n r?s i （ nr?s t）E=E0 e c e c（4）由（ 4）式可知，吸收介质中传播的光波是衰减波。但是，由（ 2）式和（ 3）式可知： 在吸收介质中光波满足的方程和对应的解与透明介质中光波满足的方程和对应的解在 形式上是完全相同的，只不过是将复波数 k?代替了波数 k 。因此，在处理吸收介质中光 的传播问题时，只需将透明介质对应的公式中的折射率 n换为复折射率 n?，波数 k换为第7页（共 13 页）复波数 k? 就可以解决问题了。 塤礙籟馐

23、决穩賽釙冊庫。2、特征矩阵法的推导根据薄膜光学理论，我们可以用一个 22的矩阵来表示光在每层介质中的传输特性，这一矩阵成为光传播的特征矩阵对于第 j 层介质，其特征矩阵为： 裊樣祕廬廂颤谚鍘羋蔺。Mjcos jisin j pj2.1)ip j sincos j式中 j=(2 / )njdj cos j, njdj 是该介质层的光学厚度，j 是光线在该介质层中与界面法线方向的夹角 , 为入射光的波长。其中仓嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驁。nj cos j pjcos j /nj1）一维光子晶体的整体特征矩阵 M 为：TE波TM波2.2)M 11 M12M 21 M 22(M1M 2)N2.3)当光从空气中

24、入射到该光子晶体时，其反射系数为：r = (M 11(M 11M 12 ph )p0 (M 21 M 22 ph )M 12 ph )p0 (M 21 M 22 ph )2.4)其反射率 R 为：R2.5)其透射率 T 为：T = 1- R2.6 ）绽萬璉轆娛閬蛏鬮绾瀧。2）一维掺杂光子晶体的整体特征矩阵 M 为：M 11 M12 N NM = 11 12 = (M1M 2)N M3 (M 2M1)NM 21 M 222.7)当光从空气中入射到该光子晶体时，其反射系数为：(M11 M12ph)p0 (M21 M 22ph) r =(M11 M12 ph)p0 (M21 M 22ph)2.8)第

25、8页（共 13 页）其反射率 R 为：其透射率 T 为：瀆蕪領鲡赙。rT= 1- R2.9)2.10 ）骁顾燁鶚巯利用上述公式可以计算出一维光子晶体的透射率，从而研究其禁带和滤波特性。第三章、吸收材料对一维光子晶 TM波能带的影响研究1、一维光子晶体的结构和光传播特征 一维光子晶体是指介质折射率在空间一个方向具有周期性分布的光子晶体材料。 一 维光子晶体的基本结构是由两种折射率不同的介质膜周期性排列而成， 这种结构使得光 子晶体在垂直于介质层方向上的介电常数随空间位置周期性变化， 而在平行于介质层平 面的方向上介电常数则为定值 。本文着重研究简单结构的一维光子晶体，其结构是由折 射率分别为 n

26、1和 n2 的两种材料交替组成，厚度分别为 d1 和 d2 ，一个周期的厚度为 d =d1+d2 ，这一结构与多层介质膜相同，空间折射率为 n 0 ，当光波垂直于光子晶体界 面入射时，如图 3.1 所示： 瑣钋濺暧惲锟缟馭篩凉。图 3.1 一维光子晶体的结构当光在其中传播时，将会出现禁带和导带，这就是简单结构的一维光子晶体的基本光传 播特性，也是本文的研究重点。 鎦诗涇艳损楼紲鯗餳類。2、TM波吸收能带随频率变化的影响曲线（ 2D）取定 n1=1.38（氟化镁）、 n2 =2.38（硫化锌）、入射角 =0.5rad 的时候，观察消系 数k在0、0.01 、 0.03 情况下反射率 R随频率 g

27、的变化情况。 栉缏歐锄棗鈕种鵑瑶锬。1图 3.2 k=0图 3.3 k=0.01图 3.4 k=0.03由上图可知， 当 K=0.00（图 3.2 ）时，即此时没有任何吸收， 反射率 R在频率为 0.8 1.2 区间时的值为 1，此时出现了一级禁带，能带的分布十分平均。 辔烨棟剛殓攬瑤丽阄应。当 k=0.01（ 图 3.3） ，禁带的反射率有所下降，其峰值约为 0.8 ，禁带仍然明显。当 k=0.03（图 3.4 ）时，反射率的峰值降到了 0.6 左右，禁带不再明显，失去了禁 带的作用。根据以上数据不难发现，随着吸收系数 k 值的增大，禁带会越来越弱，禁带反射逐 渐降低，峰值变小，宽度也随之变

28、窄，最后起峰值几乎消失。 峴扬斕滾澗辐滠兴渙藺。第10页（共 13 页）3、TM波吸收能带随吸收系数和频率变化的影响曲线（ 3D）取定 n1=1.38 （氟化镁）、 n2 =2.38（硫化锌），观察当入射角弧度变化的时候， 反射率 R随吸收系数 K在（0-0.1 ），频率 g 在（ 0.6-1.4 ）区间的变化情况。现在分别 取 =0、 0.5rad 、1rad 、1.5rad 进行研究。 詩叁撻訥烬忧毀厉鋨骜。10.80.4R 0.60.20.10.020.040.080.06图 3.6 =0.5rad图 3.5 =010.80.60.40.20.110.80.60.40.20.1图 3.7

29、 =1rad图 3.8 =1.5rad第11页（共 13 页）分析上图可知当 =0（无吸收）时 ,TM波在入射角为 0 、0.5rad 、1rad 、1.5rad 对应的反射率都为 1，都出现了一级禁带。当 k 增加到 0.05 时，反射率降低到 0.41 左 右，禁带的顶部不在平整，边缘也越来越模糊。 则鯤愜韋瘓賈晖园栋泷。当=0 时，禁带最为明显，边缘变化十分陡峭和明显， 并且波峰两边变化趋势一样， 而当 =0.5rad 和 1rad 时，虽然还能看到明显的禁带， 但在归一化频率在 1-1.4 区间内， 禁带边缘坡度变缓，几乎看不到变化，当 =1.5rad 时，反射率变化越来越平缓了，波

30、峰几乎不变。 胀鏝彈奥秘孫戶孪钇賻。当 k 逐渐增大时， TM波在入射角为 0 、 0.5rad 、 1rad 、 1.5rad 对应的透射峰峰 值也都在逐渐增大。 鳃躋峽祷紉诵帮废掃減。当 k 逐渐增大时，禁带频率的宽度逐渐减小。无论 k 和入射角怎么变化，波峰位置都是在频率 g=1 的位置。当 k 一定时，透射峰随着入射角的增大而增大，禁带反射率随着入射角的增大而增 大，频率宽度随入射角的增加而减小。 稟虛嬪赈维哜妝扩踴粜。4、TM波吸收能带随周期厚度和频率变化的影响曲线（ 3D）取定 n1=1.38 （氟化镁）、 n2 =2.38（硫化锌），当 =0.5rad 时观察当吸收系数 k变化的

31、时候，反射率 R随周期厚度 X在（0.8-1.2 ），频率 g 在（ 0.5-1.5 ）区间的变化 情况。现在分别取 k=0、0.01 、 0.02 、 0.03 进行研究。 陽簍埡鲑罷規呜旧岿錟。R41.2010.9g0.80.6X1.2010.90.810.6图 3.9 k=0图 3.10 k=0.01图 3.11 k=0.02图 3.12 k=0.03由图上可知，当 k=0 时，反射率峰值对应反射率为 1，在频率为 0.8-1.2 区间出现 了十分明显的光子禁带，且此时禁带频率的宽度最大。 沩氣嘮戇苌鑿鑿槠谔應。当 k=0.01 时，频率在 0.8-1.2 区间反射率峰值对应反射率下降到

32、约为 0.8 ，光子禁带仍 然较为明显。 钡嵐縣緱虜荣产涛團蔺。当 k=0.02 时，频率在 0.8-1.2 区间反射率峰值对应反射率下降到约为 0.6 ，尽管还能看 到光子禁带，但已经开始变得模糊。 懨俠劑鈍触乐鹇烬觶騮。当 k=0.03 时，频率在 0.8-1.2 区间的反射率峰值对应反射率下降到约为 0.5 ，光子晶体 的禁带已基本消失。 謾饱兗争詣繚鮐癞别瀘。由以上分析可得出当 k 逐渐增大时，反射率逐渐降低，波峰越来越低，禁带所对应的反 射率也越来越低，到最后禁带几近消失。当 k 不变时，随着周期厚度的增加，反射率逐 渐减小，对应反射率峰值也越来越低，且禁带频率范围也变得越来越窄。

33、呙铉們欤谦鸪饺竞荡 赚。5、研究结论通过改变入射角和吸收系数，利用 Wolfarm Mathematica 软件绘出了一维光子晶 体 TM 波的能带随吸收系数和周期厚度与频率变化的三维立体图，通过对三维立体图的 比对分析，得出了吸收系数对一维掺杂光子晶体的能带的影响特征如下： 莹谐龌蕲賞组靄绉嚴 减。1. 杂质的消光系数对 TM波的透射峰有显著的影响。吸收系数 K=0，即无吸收状态时， 透射最为明显 ,反射率为 R=1，出现了一级禁带，外形类似长方形， 禁带边缘波形较为明 显且对称。随着吸收系数 k值的增大，禁带会越来越弱，禁带反射逐渐降低， 峰值变小， 宽度也随之变窄，最后起峰值几乎消失。

34、麸肃鹏镟轿騍镣缚縟糶。2. 当消光系数增大到 0.03 时，波峰对应反射率下降，禁带变窄 , 顶部不在平整，往后 禁带逐渐消失。3. 当吸收系数 k 增大时， 反射波宽度增大，半宽高逐渐降低。4. 当消光系数一定时， 透射峰随着入射角的增大向高频方向移动， 并且当入射角变化时， 其反射率的峰值都始终为 1。納畴鳗吶鄖禎銣腻鰲锬。5. 当消光系数不变时，透射率随周期厚度的增加而减小，反射峰值也是随着周期厚度的 逐渐增加而减小，禁带逐渐消失。 風撵鲔貓铁频钙蓟纠庙。第13页（共 13 页）第四章、结束语本文通过引入负折射率，利用特征矩阵法推到出 TM 波在光子晶体中传播的特征举 证，再利用 Wolfarm Mathematica 软件对矩阵进行计算，绘出了一维光子晶体 TM波的 能带随吸收系数和周期厚度变化的三维立体图， 通过图形分析材料吸收在吸收系数和周 期厚度改