纵向调制的波导阵列中光传输特性的研究

摘要

纳微结构光子学是将光学与纳米技术结合而产生的新兴科学，由于其特殊的光学性质和潜在的应用领域，受到了越来越广泛的关注，成为目前光学研究的前沿和热点之一。纳微结构具有可设计性，这为人们利用这种结构实现光波传输的调控提供了方便，使得人们得以在纳微尺度上控制光的传播和相互作用，从而实现光信息的传递、处理、探测和放大等应用，在光学信息处理、激光和量子信息领域均具有重要的应用价值。本论文主要研究一维光子晶格即波导阵列中的光传输性质，具体讨论了在具有纵向调制的波导阵列中光波的传输状况。本论文具体包括以下内容：
　　 第一章，对现有的光子学纳微结构做了简单的介绍，包括光子晶体和光子晶格。
　　 第二章，介绍了现有的研究光子晶格的理论以及数值算法，具体讨论了光子晶格中耦合模理论和Bloch理论，以及光子晶格带隙结构的平面波展开法和研究光子晶格中光波传输的光束传输法。
　　 第三章，主要对一维纵向调制的波导阵列进行了研究，其中包括同相位纵向调制和万相位纵向调制的波导阵列，对这两种波导阵列分别在单格点和多格点激发情况下的光波模式进行了讨论，并且和无纵向调制的正常波导阵列进行了对比，得出了纵向调制的波导阵列中一些新颖的特性。最后在纵向调制的波导阵列中引入光学非线性，简单讨论了纵向调制波导阵列中的离散孤子和带隙孤子。
　　 第四章，对本论文的工作进行了总结。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

第一节 引言

第二节 光子晶体

第三节 光子晶格

第四节 本论文的主要研究内容

第二章 研究光子学纳微结构的理论和数值算法

第一节 耦合模理论和Bloch理论

2.1.1 耦合模理论

2.2.2 Bloch理论

第二节 数值算法以及程序实现

2.2.1 平面波展开法

2.2.2 光束传输法

第三节 本章小结

第三章 一维纵向调制的波导阵列中的光传输

第一节 简介

第二节 一维纵向调制对于线性波导阵列光传输的影响

3.2.1 单格点激发正入射情况下，长周期调制的波导阵列中的光传输现象

3.2.2 多格点入射情况下，纵向调制波导阵列中的光传输

第三节 一维纵向调制的波导阵列中的离散和带隙孤子

3.3.1 单格点正入射(离散孤子)

3.3.2 多格点带边入射(带隙孤子)

第四节 本章小结

第四章 总结

参考文献

致谢

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