二维光子晶体带隙及波导慢光特性研究的开题报告.pdf

二维光子晶体带隙及波导慢光特性研究的开题报告

1.研究背景

二维光子晶体是由周期性的介电常数分布构成的一种周期性光学结构，具有光子

带隙与光子波导的功能，由于其高度的迷宫反射和光子带隙效应特性，能够有效地限

制光的传播路线和控制光的传播速度，在通信、光电子和光学器件等领域有着广泛的

应用。

2.研究目的

本课题旨在研究二维光子晶体带隙与波导慢光特性，探究其基本物理机制与理论

模型，为二维光子晶体在通信、光电子等领域的应用提供理论指导。

3.研究内容

（1）了解二维光子晶体的基本物理机制和光传播特性；

（2）研究二维光子晶体的带隙结构和波导慢光特性；

（3）分析二维光子晶体的制备技术及其在器件中的应用情况；

（4）进行理论计算和仿真分析，验证实验结果与理论预测的一致性；

（5）总结研究成果，探讨二维光子晶体在实际应用中的优势和限制。

4.研究方法

（1）理论分析：分析二维光子晶体的基本物理机制，建立带隙结构和波导慢光

特性的理论模型；

（2）数值仿真：利用有限差分时间域方法，对二维光子晶体进行电磁模拟和波

导慢光特性的数值计算；

（3）制备技术：利用电子束光刻、离子束刻蚀等技术制备二维光子晶体样品；

（4）实验测试：利用光谱仪、探针显微镜等实验设备，测试样品的带隙结构和

波导慢光特性。

5.研究意义

（1）深入探究二维光子晶体的基本物理机制，有助于完善其理论模型和应用方

向；

（2）研究二维光子晶体的带隙结构和波导慢光特性，有助于其在通信、光电子

等领域的应用；

（3）通过实验测试验证理论模型的可行性和适用性，为二维光子晶体的进一步

研究提供基础。