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文档简介
石墨烯光子晶体结构研究报告人：张志云小组成员：乔金亮马为姜明辰李帅指导老师：万勇1.简单介绍2.实验目的3.研究内容4.实验成果5.收获反思
主要内容简单介绍1、光子晶体是由周期性排列的不同折射率的介质制造的规则光学结构。这种材料因为具有光子带隙而能够阻断特定频率的光子，从而影响光子运动的。这种影响类似于半导体晶体对于电子行为的影响。
不是新材料，而是新结构---散射元和周期性排列。2、滤波：光子晶体具有波长选择的功能，可以有选择地使某个波段的光通过而阻止其它波长的光通过其中。实验目的影响光子晶体禁带宽度的几种常见因素：
1.介质常数2.介质填充率3.散射元的形状4.散射元的排列结构5.散射元的对称性实验目的：获得最大相对禁带宽度实验目的介质柱型空气孔型TE模式
TM模式TM模式TE模式
禁带宽度表征：相对禁带宽度、绝对禁带宽度
研究方法：
用Rsoft软件计算光子晶体的相对禁带宽度用Origin软件分析数据研究内容一、圆形散射元的光子晶体禁带的探究
n=3.46a=1um0<R≦0.5a图1圆形散射元图2晶体截面图研究内容图3(a)TE模介质柱禁带随R数变化规律(b)TE模空气孔禁带随R数变化规律(c)TM模介质柱禁带随R数变化规律(d)TM模空气孔禁带随R数变化规律(a)(b)(c)(d)研究内容结果分析表1四种情况下最大相对禁带对应的参数
研究内容二、六边形散射元的光子晶体禁带的探究
n=3.46a=1um0<R≦0.577a图4六边形散射元图5光子晶体截面研究内容图6(a)TE模介质柱禁带随R数变化规律(b)TE模空气孔禁带随R数变化规律
(c)TM模介质柱禁带随R数变化规律(d)TM模空气孔禁带随R数变化规律(a)(b)(c)(d)研究内容结果分析究表2四种情况下最大相对禁带对应的参数
研究内容图7TE模介质柱型最大禁带图8TM模空气孔型最大禁带参数：R=0.19um相对禁带宽度：49.01%绝对禁带宽度：0.20禁带中心频率：0.42参数：R=0.47um相对禁带宽度：53.79%绝对禁带宽度：0.19禁带中心频率：0.36研究内容折射率n值对禁带宽度的影响图9(a)TE模介质柱禁带随n的变化规律(b)TM模空气孔型禁带随n的变化规律对六边形散射元选取TE模介质柱和TM模空气孔型，改变其折射率(a)(b)研究内容三、模型优化yxa=1ume=y/x0<x<0.5ae>0图10椭圆散射元图11光子晶体截面研究内容图12(a)TE模介质柱禁带随e数变化规律(b)TE模空气孔禁
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