一维光子晶体缺陷层位置对带隙的影响

资 源 简 介

一维光子晶体缺陷层位置对带隙的影响

详 情 说 明

一维光子晶体缺陷层位置对带隙的影响分析

一维光子晶体是一种周期性排列的多层介质结构，其独特的光子能带特性使其在光学器件领域具有重要应用价值。研究表明，缺陷层的引入会显著改变光子晶体的能带结构。

在垂直入射情况下，TE和TM偏振的能带由于结构旋转对称性而重合，表现出简并特性。然而当光线离轴传播时，这种对称性被破坏，导致两种偏振态的能带分离。这种特性为偏振选择性器件设计提供了理论依据。

特别值得注意的是，当考虑所有可能的传播方向时，带隙往往会消失。这种现象源于多层膜结构的一个基本特性：随着波矢趋向无穷大，介质周期性对电磁波的调制作用减弱，导致带隙闭合。这一点在光子晶体器件设计中需要特别注意。

缺陷层的位置变化会直接影响光子晶体的带隙特性。通过调整缺陷层在周期结构中的位置，可以精确调控带隙的宽度和位置，这为设计特定功能的光子晶体器件提供了重要手段。理解这一影响机制对于开发新型光学滤波器、波导等器件具有重要意义。