准晶光子晶体的设计和制作方法研究的开题报告

准晶光子晶体的设计和制作方法研究的开题报告开题报告题目：准晶光子晶体的设计和制作方法研究一、研究背景和意义光子晶体是由周期性介质构成的晶格结构，具有光子禁带现象。其在光电器件、光通信、传感器等领域具有广泛应用。但是传统的光子晶体结构大多数是周期性的，导致其在某些频率范围内的性质受到限制。为此，研究者提出了准晶光子晶体的概念，即在光子晶体中引入一定量的无规序位错结构，使其性能更加灵活多样。准晶光子晶体的研究不仅有理论意义，还具有实际意义。通过对准晶光子晶体的设计和制作方法的研究，可以开发出更加灵活多样、优良性能的光子晶体，为光电器件、光通信、生物传感器等应用领域提供更好的解决方案。二、研究内容和技术路线本文主要研究准晶光子晶体的设计和制作方法，包括以下内容：1.准晶光子晶体的基本原理和性质分析。2.准晶光子晶体的设计方法，包括拓扑优化方法、颗粒动力学模拟等。3.准晶光子晶体的制备方法，包括自组装法、离子束刻蚀等。4.准晶光子晶体的结构和性能测试。技术路线：1.研究准晶光子晶体的原理和性质，包括对准晶结构的分析和光子晶体性质研究。2.研究准晶光子晶体的设计方法，包括拓扑优化方法、颗粒动力学模拟等，通过计算得出优化的准晶结构。3.研究准晶光子晶体的制备方法，包括自组装法、离子束刻蚀等，通过制备出的样品对其准晶结构进行验证。4.对准晶光子晶体的结构和性能进行测试，包括对其的光学特性和其他物理特性的测试。三、研究进度和计划预计在3年内完成准晶光子晶体的设计和制作方法研究，以下是研究计划和进度安排：第一年：对准晶光子晶体的基本原理和性质进行分析研究；学习拓扑优化方法、颗粒动力学模拟等准晶光子晶体的设计方法。第二年：研究准晶光子晶体的设计方法，通过计算得出优化的准晶结构；学习自组装法、离子束刻蚀等准晶光子晶体的制备方法。第三年：研究准晶光子晶体的制备方法，通过制备出的样品对其准晶结构进行验证；对准晶光子晶体的结构和性能进行测试。四、研究预期成果和创新点本研究的预期成果和创新点包括：1.提出准晶光子晶体的设计方法，实现与传统光子晶体相比的多样性和灵活性。2.研究和实现了准晶光子晶体的制备方法。3.对准晶光子晶体的结构和性能进行测试，为其在光电器件、光通信、生物传感器等应用领域提供更好的解决方案。5.参考文献[1]WangZJ,ZhangX.Photoniccrystalsforthemanipulationoflight[J].Nanophotonics,2017,6(6):1095-1111.[2]BlancoA,ChomskiE,GrabtchakS,etal.Large-scalesynthesisofasiliconphotoniccrystalwithacompletethree-dimensionalbandgapnear1.5micrometres[J].Nature,2000,405(6785):437-440.[3]MatsuhisaH,KohmuraY,TsujiiY,etal.Deformation-freemicromanipulationofphotoniccrystalsusingamicrochamber[J].LabonaChip,2013,13(7):1351-1354.[4]TribelskyMI.Localizationofelectromagneticwavesin2DPenrose-typedielectricphotonicquasicrystals[J].PhysicaStatusSolidiB,2008,245(11):2365-2370.[5]HsiaoPY,KuoCB,ChungTH,etal.Fabricationof12-foldsymmetricquasicrystallinestructureinSiusing10keVAr+ionbeamirradiationandinductively