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基于光子晶体的激光谐振腔研究光子晶体是一种用于光波导和光学器件的人造材料。
它的最大特点是具有与自然晶体相同的光学性质，可以对光进行控制和调制。
基于光子晶体的激光谐振腔研究是当前激光技术发展的热点之一，本文将介绍它的原理和应用。
一、激光谐振腔的原理激光谐振腔是一种将激光反复地激发和放大的装置。
它由两个光学反射镜组成，中间夹有放置激光介质的空间。
当激光通过介质时，会被放大，同时通过反射镜反射回来，不断在腔内反复激发和放大，最终形成高亮度的激光束。
基于光子晶体的激光谐振腔与传统激光谐振腔的不同之处在于，它使用了光子晶体制作的反射镜，而不是传统的金属反射镜。
光子晶体反射镜是一种高度周期性的结构，具有类似于自然晶体的能带结构。
光子晶体反射镜的特殊结构决定了它在某些波长下具有高反射率，使得激光在腔内反射时能够得到更高能量的积累，从而提高激光的输出功率和亮度。
二、基于光子晶体的激光谐振腔的应用基于光子晶体的激光谐振腔具有多种应用。
以下是其中几个典型的应用：1、微型激光器基于光子晶体的激光谐振腔由于结构精密、体积小、功耗低等特点，因此被广泛地应用于微型激光器的制造。
微型激光器是一种体积小、功耗低的激光器，可用于微机电系统、生物传感等领域。
2、光通信基于光子晶体的激光谐振腔具有优异的光谱调制和窄带宽特性，因此被广泛地应用于光通信系统中。
光通信技术是一种将信息通过光传输的技术，具有大带宽、低损耗、高速度等优点。
3、量子光学基于光子晶体的激光谐振腔由于能够控制和调制光，因此在量子光学领域中也有重要的应用。
在量子通信、量子计算、量子成像等领域，光子晶体激光谐振腔也具有广泛的应用前景。
三、结语基于光子晶体的激光谐振腔是当前激光技术发展的热点之一，它利用了光子晶体的优越光学性质，实现了激光的高效率激发和放大。
基于光子晶体的激光谐振腔不仅被广泛地应用于微型激光器、光通信和量子光学等领域，同时也为激光技术的发展带来了新的可能性。
光子晶体的光学谐振腔光子晶体是一种具有周期性结构的材料，在光学领域中有着广泛的应用。
光子晶体由相同或不同折射率的介质构成，通过调控结构的周期性，可以产生光子禁带，即在一定频率范围内禁止光的传播。
而光学谐振腔则是光子晶体中的一个重要组成部分，它可以将光束暂时地“困”在某个位置上，并产生高质量因子的光子模式。
本文将对光子晶体的光学谐振腔进行探讨，并介绍其在光学器件中的应用。
光学谐振腔是一种能够使光束在空间中产生反射和干涉的结构。
它通常由两个反射镜和一个聚焦器组成。
当光束进入光学谐振腔时，它会在两个反射镜之间来回传播，并与自身干涉。
只有当光束的频率与谐振腔中的谐振频率相匹配时，光束才能够在谐振腔中积累能量，并形成稳定的光子模式。
这种模式具有高质量因子，能够长时间存储能量。
光子晶体中的光学谐振腔与传统的光学谐振腔有一些不同之处。
在传统的光学谐振腔中，反射镜通常是金属构成的，而光子晶体中的光学谐振腔则由周期性的介质构成，其结构通过改变介质的折射率来实现。
这种结构的周期性可以通过微纳加工等方法来实现，使得光子晶体中的光学谐振腔在波长尺度上具有空间周期性。
光子晶体的光学谐振腔具有许多独特的特性。
首先，光子晶体的周期性结构使得谐振腔的频率可以在较宽的范围内调谐。
这使得光子晶体的光学谐振腔可以适应不同频率的光信号，并在不同的应用中发挥作用。
其次，光子晶体的光学谐振腔具有高质量因子，这意味着光束在谐振腔中能够长时间存储能量，从而增强了光与物质的相互作用。
因此，光子晶体的光学谐振腔可以用于增强光学效应，如增强拉曼散射、增强荧光等。
光子晶体的光学谐振腔在光学器件中有着广泛的应用。
例如，在量子光学中，光子晶体的光学谐振腔可以用作量子比特的存储和传输通道，以实现量子信息的传输和处理。
在光子学中，光子晶体的光学谐振腔可以用作激光器的增益介质，从而实现高效率、高品质的激光输出。
在传感器领域，光子晶体的光学谐振腔可以用于检测微弱的光信号，从而实现高灵敏度、高分辨率的传感器。
光子晶体光振子谐振腔微腔设计及其应用研究光子晶体是一种具有周期性介质结构的材料，能够控制光线的传播。
在光子晶体中，电磁波受到特定的布拉格条件限制，只能在禁带内传播，形成光子带隙。
由于光子晶体的这种结构特性，可用于制造微型光学器件。
其中，光子晶体光振子谐振腔微腔是应用最广泛的一种微型光学器件，用于实现高品质因子(也称Q值)谐振，提高微型激光器、激光器阵列、光电探测器等器件的性能。
本文旨在探讨光子晶体光振子谐振腔微腔的设计原理及其应用研究。
一、光子晶体光振子谐振腔微腔的结构光子晶体光振子谐振腔微腔由两个周期性介质结构构成：一个是光子晶体光振子谐振腔，另一个是微腔。
光子晶体光振子谐振腔是周期性分布的光介质结构，微腔是介质中一个局部区域，形状可以是球形、柱形、板形等。
光子晶体光振子谐振腔是一种周期性介质结构，由周期性排列的材料构成，通过这种结构来控制光线的传播。
由于光子晶体的布拉格衍射效应，只有能量与光子晶体中布拉格平面频率匹配的光子才能穿过晶体。
因此，利用光子晶体，可以制作出高品质因子的光学器件，如微型激光器、激光器阵列、光电探测器等。
光子晶体光振子谐振腔通常用于实现高品质因子的谐振，从而提高其在各种器件中的性能。
二、光子晶体光振子谐振腔微腔的设计原理光子晶体光振子谐振腔微腔的设计原则是选择合适的介质和结构参数，使得器件具有高品质因子、窄带宽和高透过率等特性。
为了实现这些特性，一般采用以下的设计原理：(1) 选择合适的晶体结构和周期：光子晶体中各晶体结构和周期的选择对光子晶体内的光子带隙宽度和位置具有重要影响。
在光子晶体中，只有能量在光子带隙范围内的光子可以被传播，因此，为了使谐振腔能够工作在谐振状态下，光子带隙的位置和宽度需要与器件中光的频率匹配。
(2) 调节微腔的几何形状和尺寸：微腔的几何形状和尺寸对其品质因子、谐振峰宽度和透射谱有重要影响。
例如，在球形微腔中，当等效半径小于光波长的一半时，微腔处于不连续模。
光子晶体谐振腔设计与调控技术研究光子晶体谐振腔是一种基于光子晶体结构的微纳光学器件，具有在光学波长尺度上限制光场传播的特点，被广泛应用于光子学、量子信息等领域。
在光子晶体谐振腔的设计与调控技术研究中，人们通过对光子晶体的结构和材料进行优化，实现了对光场的高效控制和调控。
首先，光子晶体谐振腔的设计需要考虑到光子晶体的结构参数和材料特性。
光子晶体是一种由周期性的折射率分布构成的结构，其周期性的折射率分布可以通过调整光子晶体的晶格常数、填充因子和材料折射率等参数来实现。
通过对光子晶体的结构参数进行优化设计，可以实现对光子晶体谐振腔的模式选择和调控。
其次，光子晶体谐振腔的调控技术研究主要包括两个方面：谐振腔的模式调控和谐振腔的耦合调控。
在谐振腔的模式调控方面，人们通过调整光子晶体的结构参数和材料特性，实现了对谐振腔模式的选择和调控。
例如，通过调整光子晶体的晶格常数和填充因子，可以实现对谐振腔模式的调控，使其在特定波长范围内具有高品质因子和低损耗。
在谐振腔的耦合调控方面，人们通过改变光子晶体谐振腔与其他光学器件的耦合方式，实现了对光子晶体谐振腔的光场传播和耦合效率的调控。
例如，通过调整光子晶体谐振腔与光纤之间的耦合方式，可以实现对光子晶体谐振腔的光场传播和耦合效率的优化。
光子晶体谐振腔的设计与调控技术研究不仅在理论上具有重要意义，还在实际应用中具有广泛的应用前景。
在光子学领域，光子晶体谐振腔可以用于实现光场的局域化和增强，从而实现高效的光场操控和传感。
在量子信息领域，光子晶体谐振腔可以用于实现光子的单光子源和量子比特的存储和传输，从而实现量子信息的存储和处理。
此外，光子晶体谐振腔还可以应用于激光器、光学传感器、光学集成等领域，具有广泛的应用前景。
总之，光子晶体谐振腔的设计与调控技术研究是一个具有重要意义和广泛应用前景的研究领域。
通过对光子晶体的结构和材料进行优化设计，以及对谐振腔的模式和耦合进行调控，可以实现对光子晶体谐振腔的高效控制和调控。
摘要光子是以光速运行的粒子，具有更快的速度与更大的频宽，这使光子器件的运行速度和精度都有了很大地提高。
光子晶体概念的提出，为光子器件的发展提供了一个更好的平台。
一般情况下，光子晶体不可调谐。
但对于可调光子晶体来说，它的光子带隙的宽度和位置可以通过改变光子晶体自身结构以及介电材料的性质改变。
可调光子晶体已成为各个应用领域的研究热点方向。
本文中通过改变光子晶体的自身结构来研究光子晶体的调谐性能，这对制备可调谐的光子晶体器件具有重要意义。
光子晶体谐振腔，相比传统的金属谐振腔，体积小，易于集成，品质因数高。
除此之外，其品质因数和透射峰的位置可以通过改变光子晶体的结构进行调节。
因此，光子晶体谐振腔的调谐性是一个值得研究的课题。
本论文使用FDTD Solutions仿真软件设计光子晶体谐振腔，研究光子晶体谐振腔的透射光谱并且计算了其品质因数。
通过研究光子晶体谐振腔的透射光谱发现其透射峰值位于波长为1397nm处，峰值为0.822，计算得到其品质因数Q为266.11。
本文通过改变光子晶体的晶体结构来研究其可调谐性，具体的方法为改变谐振腔中心空气孔的半径。
结果表明，随着谐振腔中心空气孔半径的增加，光子晶体谐振腔透射谱的谐振波长会变小，发生蓝移，并且透射峰值会逐渐变小。
虽然随着孔径的变化，品质因数Q的变化不是很明显。
但是在空气孔半径r=0.06m时品质因数Q达到了最大值，为288.96。
本论文研究了光子晶体谐振腔的可调谐性，为可调光子器件的发展提供了一个创新性的范例。
相信光子晶体谐振腔在光通信以及生物传感领域会有很好的发展前景。
关键词：光子晶体；调谐；光子晶体谐振腔AbstractPhotons are particles running at the speed of light，with faster speed and better bandwidth，improving the running speed and precision of photonic devices greatly.The concept of photonic crystal provides a better platform for the development of photonic devices.In general, the photonic crystal is not tunable. But for tunable photonic crystal, the width and position of its photonic band gaps can be transformed by changing the structure of the photonic crystal and the properties of the dielectric materials. Tunable photonic crystal has become a hotspot in various application fields. In this paper, we study the tunable properties of the photonic crystal by changing the structure of the photonic crystal, which is of great significance for the fabrication of tunable photonic crystal devices.Compared with the traditional metal resonator, the photonic crystal cavity is small, and can be easily integrated with high quality factor. In addition, the quality factor and its transmission peak can be adjusted by changing the structure of the photonic crystal. Therefore, the tunable of the photonic crystal cavity is worth of doing.In our paper, the photonic crystal cavity is designed by FDTD Solutions simulation software, and we calculate the transmission spectra of the photonic crystal cavity and the quality factor . Through the study of the transmission spectrum of the photonic crystal cavity, we find the peak of its transmission peak is located at 1397nm, and the transmission is 0.822. Its quality factor is 266.11. In this paper, the crystal structure of the photonic crystal is changed to study its tunable property by changing the radius of the central air hole in the photonic crystal cavity. The results show that the resonant wavelength of the transmission spectrum of the photonic crystal is smaller when the central air hole radius is increased, and the peak of the transmission is smaller. Although we change the central air hole radius, the change of quality factor is not obvious. The quality factor reached the maximum of 288.96 when the air hole radius is 0.06 nm.In our paper, the tunable photonic crystal cavity is studied, which can provide an innovative example for the development of tunable photonic devices. It is believed that the photonic crystal cavity has good prospects in the field of optical communication and biomedical sensing.Key Words：Photonic Crystal；Tunable；Photonic Crystal Cavity目录摘要 (I)Abstract (II)1 文献综述 (1)1.1 研究背景与意义 (2)1.2 光子晶体谐振腔研究进展 (4)1.3 论文内容安排 (4)2 光子晶体介绍 (5)2.1 光子晶体基本概念 (5)2.1.1 光子晶体概念 (5)2.1.2 光子晶体的分类 (6)2.2 光子晶体基本性质 (8)2.2.1 光子禁带 (8)2.2.2 光子局域 (8)2.2.3 抑制自发辐射 (9)2.2.4 负折射效应 (10)2.3 光子晶体的制备方法 (10)2.3.1 精密机械加工法 (10)2.3.2 反蛋白石结构法 (11)2.3.3 胶体自组织技术 (12)2.4 光子晶体谐振腔 (12)2.4.1 点缺陷谐振腔 (13)2.4.2 线缺陷谐振腔 (13)2.4.3 光子晶体环形谐振腔 (14)3 可调谐光子晶体 (15)3.1 可调谐光子晶体基本概念 (15)3.2 可调谐光子晶体的调节机制 (15)3.3 可调谐光子晶体的调节方法 (15)3.3.1 电场调节 (16)3.3.2 磁场调节 (16)3.3.3 压力调节 (16)3.3.4 温度调节 (16)3.3.5 未来展望 (17)4 可调谐光子晶体谐振腔的设计与仿真 (18)4.1 FDTD Solutions软件介绍 (18)4.1.1 有限时域差分法 (18)4.1.2 FDTD Solutions软件介绍 (22)4.2 光子晶体谐振腔仿真 (23)4.2.1 光子晶体谐振腔模型建立 (23)4.2.2 调谐性的实现方法 (29)4.3 仿真结果讨论及分析 (30)结论 (36)参考文献 (37)致谢 (40)1 文献综述物理学是对人类生活有着深远影响的一门重要科学。
光子晶体中的光学谐振现象光子晶体是一种光子学材料，其结构呈周期性，并在特定波长处产生布拉格反射，因此被称为光学的布拉格晶格。
这种结构可以被用于光学波导、滤波器、光学谐振器等光学器件中，从而实现对光的控制。
本文主要介绍光子晶体中的光学谐振现象。
一、光学谐振现象的定义光学谐振现象是指在特定波长附近光的反射和传输会产生共振现象，类似于机械振动的谐振，因而称为光学谐振。
在光学器件中，谐振现象可以被用于增强或抑制特定波长的光信号。
二、光子晶体中的光学谐振模式光子晶体具有在几何尺寸上具有周期性结构的光学介质，其结构在特定波长附近会产生布拉格反射。
由于晶体结构的对称性，在光子晶体中可以产生各种谐振模式。
其中，最常见的是光学谐振腔模式。
在光子晶体中，可以通过两个平行性能类似甚至相同的反射镜夹在一起的方式形成光学谐振腔。
当特定波长的光进入谐振腔，将在其中反复反射，形成光学谐振。
光在谐振腔中的寿命与光的耦合强度密切相关。
此外，光子晶体中还存在光学谐振线模式。
这种模式是由两个相互平行的表面构成的。
在一定条件下，表面处的光可以在两个表面之间来回传播，形成光学谐振。
三、光子晶体中的光学谐振应用光学谐振现象在光学器件中有着广泛的应用。
光学谐振腔可以用于激光器、光放大器、光电子器件等中，通过控制谐振腔中的光强和光寿命来实现对光信号的加工和处理。
光学谐振线可以用于光通信中的滤波器和波长选择性增强器等中，从而实现对光信号的控制。
除此之外，光子晶体中的光学谐振现象也可以被用于研究光的性质。
例如，可以通过观察谐振模式的光谱，来研究单个量子体系的能级结构和相互作用。
四、结语光学谐振现象是一种有趣的光学现象，其在光学器件中有着广泛的应用。
光子晶体作为一种具有周期性结构的光学介质，其结构可以产生各种谐振模式。
研究和开发光子晶体中的谐振现象，对于提高光学器件的性能和实现光学量子计算等领域具有重要意义。
光子晶体与光学谐振腔效应光子晶体，作为一种新型的材料，近年来引起了广泛的研究兴趣。
它由周期性的介质结构构成，具有特殊的光学性质。
光学谐振腔效应是光子晶体的一个重要特征，它在光子晶体中形成局域化的光子态，从而在光学器件中发挥着重要的作用。
光子晶体的制备通常采用纳米加工技术，将材料分为周期性的结构单元。
这种周期性结构能够引导光在晶格中传播，形成禁带和光子态。
其中最为突出的特点就是光学谐振腔效应。
在光子晶体中，存在着具有特定频率的光谐振腔模式，这些模式的产生是由于光子在结构周期中形成驻波的结果。
光学谐振腔效应的实现依靠着光子晶体结构的调控和设计。
光子晶体中的光谐振腔模式可以由微小的结构改变产生巨大的影响。
通过调整晶格常数、材料折射率以及结构的对称性等参数，可以实现光谐振腔模式的调谐和控制。
这种调控性能使光子晶体在光学器件中有广泛的应用。
光子晶体中的光学谐振腔效应在光子器件中发挥着重要的作用。
首先，光谐振腔模式会引起光的局域化现象，光子能够长时间停留在谐振腔中，从而增强光与物质的相互作用。
这对于传感器、激光器等器件的性能改善具有重要的意义。
其次，光谐振腔模式可以实现光的调谐和滤波，可以用于光信号的选择性传输和处理。
此外，光子晶体的特殊光学性质还使其在光学通信、光学计算等领域具有广泛的应用前景。
光子晶体中光学谐振腔效应的研究也面临一些挑战。
首先，光子晶体结构的制备和调控是一个复杂的过程，需要精确的纳米加工技术。
其次，光子晶体的性能受到材料的限制，需要寻找新的材料，提高其光学性能。
另外，尽管已经取得了一些突破，但是光子晶体在实际应用中仍然面临一些技术上的挑战，需要进一步的研究和探索。
总之，光子晶体与光学谐振腔效应是当今光子学领域的研究热点之一。
光子晶体通过调控结构和材料等参数，实现光谐振腔模式的调谐和控制。
光学谐振腔效应不仅提高了光子器件的性能，还为光学通信和光学计算等领域的发展提供了新的可能性。
然而，光子晶体与光学谐振腔效应的研究仍然面临一些挑战，需要进一步深入的研究和探索。
光子晶体纳米谐振腔的设计与制备光子晶体纳米谐振腔是一种在纳米尺度上实现的光学谐振腔结构。
它由光子晶体材料构建而成，具有强烈的光子局部化效应和长寿命特性，在微纳光学和量子光学领域具有广泛应用前景。
本文将探讨光子晶体纳米谐振腔的设计原则、制备方法以及应用前景。
1. 设计原则光子晶体纳米谐振腔的设计需要考虑多个因素，包括材料选择、结构尺寸以及模式耦合等。
首先，材料选择是关键。
常用的光子晶体材料包括硅、酸化铌等，具有较好的光学特性和加工性能。
其次，结构尺寸的确定决定了谐振腔的工作波长范围和模式密度。
合理选择尺寸可以实现在目标波长范围内的谐振效应。
最后，模式耦合是光子晶体纳米谐振腔的关键特性之一。
通过改变模式耦合方式，可以实现不同宽度和深度的谐振腔，进而调控光子在腔内的传播和储存特性。
2. 制备方法光子晶体纳米谐振腔的制备主要有两种方法：模板法和自组装法。
模板法是一种通过二次制备的方法，先通过纳米制备技术得到高精度的光子晶体模板，再用模板进行光子晶体纳米谐振腔的制备。
这种方法常用于制备具有复杂结构或多层结构的光子晶体谐振腔。
自组装法则是一种通过表面张力等物理力学作用进行自然组装的方法。
通过控制溶液浓度、温度等条件，使光子晶体纳米颗粒自发排列成所需结构，然后进行固化和处理，得到光子晶体纳米谐振腔。
这种方法适用于制备单层或简单结构的纳米谐振腔。
3. 应用前景光子晶体纳米谐振腔在微纳光学和量子光学领域有广泛的应用前景。
首先，光子晶体纳米谐振腔可以用于实现微纳激光器。
通过在谐振腔中注入激活物质，如量子点或有机染料，可以实现高效率的激光输出。
其次，光子晶体纳米谐振腔对于波导和耦合结构的研究也具有重要意义。
通过在谐振腔内引入波导或耦合结构，可以实现高效的能量传输和光子控制。
此外，光子晶体纳米谐振腔还可以用于实现光学传感和量子信息处理等领域。
通过将功能材料引入谐振腔，可以实现对特定环境参数或光场的高灵敏度检测和调控。
4. 挑战与展望尽管光子晶体纳米谐振腔在微纳光学和量子光学领域具有广阔的前景，但目前还面临一些挑战。
光子晶体波导谐振腔的设计和应用光子晶体波导谐振腔是现代光学领域中的一个热门话题。
它利用光子晶体结构的周期性，形成具有独特光学性质的器件。
在纳米电子学、光电子学和量子信息处理等领域，光子晶体波导谐振腔的应用前景非常广阔。
本文将介绍光子晶体波导谐振腔的设计方法和常见的应用领域。
一、光子晶体波导谐振腔的设计方法一般来说，光子晶体波导谐振腔的设计是基于光子晶体的周期性。
在光子晶体中，周期性阵列的折射率异常会形成光子带隙，这种禁带结构可以被用来控制光的传播和捕获特定波长的光子，从而实现谐振腔的效果。
设计光子晶体波导谐振腔首先需要确定光子晶体的材料和结构，一般采用等间距布局的周期性结构。
随后，需要计算光子带隙的位置和宽度，从而确定合适的谐振腔模式。
最后，在确定谐振腔模式后，可以将晶体结构做微调，以提高谐振腔的 Q 值和光谱纯度。
在设计光子晶体波导谐振腔的过程中，有效性和可优化性都是需要考虑的因素。
有效性可以保证谐振腔在制备后可以正常工作，可优化性则可以帮助我们在实验条件下提高谐振腔的性能。
二、光子晶体波导谐振腔的应用目前，光子晶体波导谐振腔已经在多个领域得到应用。
1. 显示技术在显示技术中，光子晶体波导谐振腔可以实现快速的光开关，为光学计算和量子信息处理提供了必要的基础。
光开关可以通过利用谐振腔来控制光子的传播与捕获。
2. 生物医学诊断在生物医学诊断中，光子晶体波导谐振腔可以被用来测量生物分子的互作和生化反应，从而提高医学诊断的准确性。
利用谐振腔纳秒级别的响应时间可以实现高精度的分子检测和分析。
3. 纳米电子学与光电子学在纳米电子学和光电子学领域，光子晶体波导谐振腔可以被用来制备高度集成的耦合器和光发射器，具有较高的速度和稳定性。
此外，在微腔共振中，还可以利用谐振腔增强电子的相互作用，并建立光子和自旋之间的耦合。
总之，光子晶体波导谐振腔作为一种新型的纳米光子学结构，具有广阔的应用前景。
不仅可以应用于显示技术和生物医学诊断，还可以为纳米电子学和光电子学等领域的研究提供新的思路。
光子晶体谐振腔光子晶体谐振腔（Photonic Crystal Resonator，PCR）是一种具有高品质因子、选择性和分辨率的微纳光学结构，因此在各种光子学应用中受到广泛关注。
与传统谐振腔相比，光子晶体谐振腔具有更大的谐振波长范围、更高的Q因子和可调谐性。
PCR是由周期性介电常数分布的二维（2D）或三维（3D）光子晶体和几何形状定义的谐振腔实现的。
在PCR中，由于光子晶体中的介电常数分布和谐振腔的几何形状，光的传输被限制在某个空间范围内，形成一个局限能量，则可谓谐振腔。
PCR的谐振模型可以通过经典调和振子模型或量子机械模型简化。
根据谐振模型，谐振腔产生的谐振模的能量只能保留在PCR内部，并且光子晶体会阻止其他的光子进入谐振腔。
所以PCR是一种具有极高Q 因子（Q>105）的谐振器，这意味着光可以在PCR中进行长时间的传播和储存。
PCR在光块波导中的谐振腔是最常见的应用之一。
典型的光子晶体谐振腔可以通过对平面光子晶体的刻蚀形成，如果在光子晶体的内部切入一个互补几何形状（例如方形或圆形），就可以得到一个光子晶体微腔，为了提高PCR的Q值和选择性，还可以在光子晶体的内部刻出一些质子或电子束。
光子晶体谐振腔的谐振模式可以简化为TEM波，且存在着零阶谐振，即在微腔中心的电场强度最大。
常见的PCR材料包括硅、氮化硅、铌酸锂等典型的光子晶体材料。
硅光子晶体中，在TE模式下，掺杂几何形状为圆形的PCR的Q因子可以达到95万，而在TM模式下，Q因子仅约为1万。
而对于氮化硅光子晶体，因为其具有较高的第三阶非线性光学系数，因此其PCR可以作为三阶非线性光学器件进行光学调制。
铌酸锂光子晶体中的PCR通常用于锂离子注入等光学器件中，因为它们在TE模式下，具有高达3700的Q值和58GHz的模式间隔。
总之，光子晶体谐振腔是一种具有高品质因子、可调谐性和选择性的微纳光学结构，可应用于各种光子学、光学通信、微光子学等科学技术中。
纳米级光子晶体调控与谐振效应仿真模型构建光子晶体是一种具有周期性介电常数或折射率的材料。
它们可以通过调控光波的传播和耦合来实现光子的调制和控制。
在纳米级别上构建光子晶体有着重要的应用潜力，可以用于光学器件的设计、光子集成电路的实现以及光信息的处理。
为了准确地了解纳米级光子晶体的特性和调控机制，科学家们利用仿真模型来研究和预测其行为。
通过构建精确的仿真模型，可以模拟光子晶体中的谐振效应，探索其在不同频率、波长和角度下的光学响应。
本文将详细介绍纳米级光子晶体调控与谐振效应仿真模型的构建过程和应用。
首先，构建纳米级光子晶体调控与谐振效应仿真模型需要对光子晶体的基本结构和性质有深入的了解。
光子晶体可以分为一维、二维和三维结构，其周期性和排列方式对于其光学特性具有重要影响。
在仿真模型中，需要考虑光子晶体的结构参数，如周期性、单元单结构、填充率等。
同时，还需考虑光子晶体所用材料的光学特性，如折射率、透射率等。
其次，纳米级光子晶体调控仿真模型的构建需要选择合适的仿真软件和方法。
目前常用的基于有限元方法的光子晶体仿真软件有COMSOL Multiphysics、Lumerical FDTD、MEEP等。
这些软件可以模拟光在晶体中的传播、折射、反射和吸收等过程，能够准确地描述光子晶体的光学行为。
在构建仿真模型时，需要根据实际需求选择适合的仿真软件，并结合所研究的问题设定相应的模型边界条件和光源参数。
第三，纳米级光子晶体的调控与谐振效应仿真模型的构建需要考虑调控手段和光学效应。
光子晶体的调控通常通过改变晶体的结构参数、材料参数或通过外界的光场等手段实现。
研究不同调控方式对光子晶体的响应变化，可以进一步揭示光子晶体的调控机制。
在仿真模型中，可以通过改变晶体的周期性、填充率、材料的折射率等参数来模拟不同的调控方式，并分析其在不同波长、频率和角度下的光学效应。
最后，纳米级光子晶体调控仿真模型的构建不仅需要模拟和分析光子晶体的谐振效应，还需要与实际实验结果进行验证和比对。
光子晶体光振子谐振腔微腔设计及其应用研究光子晶体光振子谐振腔微腔是在光子晶体中构建的微尺度的谐振腔结构，它能够将光子振荡在腔内进行反复增幅，具有高品质因子和小模式体积的特点。
因此，光子晶体光振子谐振腔微腔被广泛应用于光子学领域的多个研究方向。
首先，光子晶体光振子谐振腔微腔在光子学传感中具有重要作用。
由于光子晶体光振子谐振腔微腔的高品质因子和小模式体积，它可以增强光与物质相互作用的强度，提高传感器的灵敏度。
例如，可以在微腔中加入感应层以实现化学气体传感器的制造。
当感应层中的物质与待测气体相互作用时，光子晶体光振子谐振腔微波的传输特性将发生变化，通过测量输入和输出的光功率变化，可以在微腔中实现高灵敏度的气体检测。
其次，光子晶体光振子谐振腔微腔在光子器件中有广泛应用。
谐振腔是光子振荡器件的重要组成部分，可以用于实现光学逻辑门、光电二极管、光放大器等器件。
通过调整光子晶体光振子谐振腔微腔的结构参数，可以调控光的共振频率和频谱响应，从而实现对光的频率转换、选择性放大等功能。
此外，利用光子晶体光振子谐振腔微腔的非线性效应，还可以用于实现光学非线性器件，如光学倍频器、光学调制器等。
通过将光子晶体光振子谐振腔微腔与其他光学元件结合，可以实现高效率的光学器件，拓展光子学应用的新可能性。
最后，光子晶体光振子谐振腔微腔还在量子光学研究中发挥重要作用。
量子光学是利用光与物质相互作用的量子效应进行研究的领域，其中包括量子纠缠、量子隐形传态等。
光子晶体光振子谐振腔微腔通过增强光与物质的相互作用，可以有效地实现光与离子、原子等量子系统的相互耦合。
这种强耦合状态可以在光子晶体光振子谐振腔微腔中实现，被用于实现量子态的生成和操控。
因此，光子晶体光振子谐振腔微腔在量子光学领域的研究中具有很大潜力。
总之，光子晶体光振子谐振腔微腔是一种具有高品质因子和小模式体积的微尺度谐振腔结构，它在光子学领域的传感、器件和量子光学研究中具有重要作用。
光子晶体势阱中的共振透射模
王玉玲;秦晓冰;魏承炀;黄创高;高英俊
【期刊名称】《广西科学》
【年(卷),期】2008(15)1
【摘要】引入简单镜像对称的一维二元光子晶体结构模型,应用传输矩阵方法研究在该镜像对称的一维二元光子晶体结构模型两端加入高折射率介质时的光子带隙结构.结果表明,加入较高的折射率介质时,光子晶体原来的带隙结构中存在的窄的共振透射峰变宽,且随着势垒的不断增加,分裂的共振峰变得越来越细,中间的共振峰透过率一直保持在100%,而两侧的峰高则有所降低;当两端加入的介质折射率进一步提高,这时共振透射峰分裂为3个窄的共振透射峰,同时还在其他波长处出现多个窄的透射峰.这种带隙结构可以用来设计优异理想窄带滤波器.
【总页数】3页(P41-43)
【作者】王玉玲;秦晓冰;魏承炀;黄创高;高英俊
【作者单位】广西大学物理科学与工程技术学院,广西南宁,530004;广西大学物理科学与工程技术学院,广西南宁,530004;广西大学物理科学与工程技术学院,广西南宁,530004;广西大学物理科学与工程技术学院,广西南宁,530004;广西大学物理科学与工程技术学院,广西南宁,530004
【正文语种】中文
【中图分类】O431
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复合周期特异介质光子晶体异质结的谐振模席锋【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2013(043)006【摘要】The photonic crystal(PC) hetero-structure is a multilayer system formed by a series of multiple one-dimensional PCs.Each PC is composed of a metamaterial and conventional material.Transmission spectra of two different structures were simulated numerically with transfer matrix.In the frequency region from 1.0 to 10.0 GHz,there are three photonic band-gaps (PBG)for the structure of(AB) 6(CD) 4,but there is no resonant mode,in the same frequency range,resonant modes exist in each PBG for the structure of((AB)6(CD)4)2.For the frequency regime of first PBG,as the incident angle increases,the number of TE wave and TM wave resonant modes decrease and the frequency shift of resonant modes happens.The omnidirectional resonant mode is found at 2.40 GHz for TE wave but not TM wave.%一维异质结光子晶体包含两个基本单元结构,其中每个单元都由一种特异介质和常规介质层叠构成.利用传输矩阵法,通过数值模拟得出两种不同异质结光子晶体的透射谱.在1.0 ～ 10.0 GHz频率范围内,(AB)6(CD)4结构的透射谱中出现了三个光子带隙,但带隙中没有谐振模；而在(《AB)6(CD)4)2结构的透射谱中,在三个光子带隙内均出现谐振模.在第一带隙内,随着入射角的增大,TE波和TM波的谐振模数目均减少且谐振模发生频移.其中对于TE波,在2.40 GHz附近出现了全向谐振模.【总页数】5页(P663-667)【作者】席锋【作者单位】重庆工商大学计算机科学与信息工程学院,重庆400067【正文语种】中文【中图分类】O436【相关文献】1.异质三周期光子晶体的光子带隙特性 [J], 李乾利;温廷敦;许丽萍2.复合周期光子晶体高阶带边模参量放大与压缩 [J], 李文慧;陈历学;汤冬华;丁卫强;刘树田3.二维周期复合介质构成的光子晶体能带结构 [J], 汤炳书;戴丽莉4.异质单周期内对称光子晶体的光子带隙特性 [J], 耿子介;温廷敦;许丽萍5.二维介质柱正方复合周期结构光子晶体的禁带研究 [J], 濮荣强;余红英;沈林放因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
