摘要：利用传输矩阵理论和等效原理,从能级的角度研究对称结构光子晶体表面光学Tamm态,结果表明:当光子晶体的排列周期无限大时,入射介质与光子晶体间不满足阻抗匹配条件,从而不出现表面光学Tamm态;当光子晶体被截断成有限周期时,其表面可支持表面光学Tamm态的存在,且轴向传播时通带中出现TM和TE偏振的能级简并现象,离轴传播时从通带边缘分离出来的非简并能级被局域于光子晶体表面而形成了表面光学Tamm态;当光子晶体截断参数与最外层高折射率介质匹配时,容易形成束缚性较强的表面光学Tamm态,与最外层低折射率介质匹配时,则难以实现表面光学Tamm态;通过ATR全反射技术对光子晶体表面态进行激发可观察到被激发的耦合共振吸收现象。对称结构光子晶体表面光学Tamm态的特性可为光子晶体光波导和表面波传感器的研究和设计提供指导。

摘要：构造和研究了光子晶体插入式二元缺陷和替代式二元缺陷微腔的光学传输特性,结果表明:随着二元缺陷自身周期数增大,微腔透射谱中分立缺陷模的数目增加,且替代式二元缺陷微腔分立缺陷模多于插入式二元缺陷微腔;随着缺陷高折射率介质厚度的增大,二元缺陷微腔的缺陷模向中间靠拢呈现简并趋势,同时禁带两侧出现多组双缺陷模,且高频一侧出现双缺陷模多于低频一侧,但替代式二元缺陷微腔出现的双缺陷模数目多于插入式二元缺陷微腔;随着缺陷低折射率介质厚度增大,插入式二元缺陷微腔的缺陷模向低频方向移动同时呈现耦合分开趋势,且透射率逐渐降低,而替代式二元缺陷微腔的缺陷模则向中间靠拢呈现简并趋势,同时缺陷模整体向高频方向缓慢移动,而透射率保持100%不变。光子晶体二元缺陷微腔的光传输特性为光学滤波器、光学开关和激光器等的设计提供了参考。

摘要：构造和研究四元异质结构光子晶体(ABC)6D(ABC)6的光传输特性,发现A、B、C和D四种薄膜介质的物理厚度dA、dB、dC和dD可灵敏地调节光子晶体透射峰的波长位置,实现短波和长波双通道的光开关功能,而且不同通道光开关对相同薄膜介质光学厚度的响应灵敏度不同。对于短波通道光开关,随着各薄膜介质层物理厚度dA、dB、dC和dD分别增大,光开关的效应向长波方向移动,其中光开关效应对dC的响应最敏感,对dB响应次之,对dA响应最弱。对于长波通道光开关,随着dA、dB、dC和dD分别增大,光开关的效应也向长波方向移动,其中光开关效应对dC的响应最敏感,对dD响应次之,对dA响应最弱。四元异质结构光子晶体的这种光学传输特性为利用光子晶体设计高灵敏度的新型光学开关或滤波器件等提供参考。

摘要：利用传输矩阵法理论,研究偏振对一维光子晶体量子阱(FG)5(GFG)2(GF)5光学滤波品质的调制作用。结果表明:正入射时,光量子阱的透射谱中出现三条透射率为100%的分立窄共振透射峰,实现三通道光学滤波功能;对于短波方向的滤波通道,随着入射角θ增大,无论是TE偏振还是TM偏振光学滤波的品质因子均下降;对于中波方向的滤波通道,随着入射角θ增大,TE偏振时光学滤波的品质因子提高,而TM偏振时光学滤波的品质因子则快速下降;对于长波方向的滤波通道,随着入射角θ增大,无论是TE偏振还是TM偏振光学滤波的品质因子均提高,但TE偏振时品质因子提高的速度明显大于TM偏振;随着入射角θ增大,无论是TE偏振还是TM偏振,各光学滤波通道均出现蓝移现象,实现光学开关功能。所构造的光子晶体量子阱滤波器及其偏振特性对研究和设计高品质的光学滤波、光学开关等器件具有一定参考意义。

摘要：采用传输矩阵法理论,通过模拟仿真的方式,研究不对称度对一维三元对称结构光子晶体（C_mA_mB_m）~n（B_mA_mC_m）~n透射特性的影响,结果表明：当光子晶体处于镜像对称结构（CAB）~n（BAC）~n时,透射谱的禁带中出现的单条透射峰随周期数n增大而变精细,但透射峰的透射率及所处的波长位置不变。当光子晶体对称性受到破坏时,随着周期不对称度Δn增大,透射谱中单透射峰的透射率快速下降,但所处的波长位置不变;随着A、B、C介质层厚度不对称度增大,透射谱中单透射峰的透射率出现不同程度的下降,并向波长方向蓝移。其中A、B、C介质层厚度不对称度同时增大时,透射率下降及蓝移速度最快,A层介质不对称度Δd_A增大时透射率下降速度次之。不对称度对一维三元对称结构光子晶体透射特性的作用机制,为光学滤波、光学开关及全反射器件等的研究和设计提供理论指导。

摘要：利用传输矩阵法研究含正负折射率材料构造的一维对称结构光量子阱(AB)m(CDDC)n(BA)m传输特性,并通过对比全正折射率材料光量子阱的透射谱,结果表明:当光量子阱的垒层(AB)m(BA)m为正负折射率材料混合结构时,透射谱出线三条透射峰,较全正折射率材料光量子阱透射峰变窄,禁带变宽;当阱层(CDDC)n为材料混合结构时,透射谱仅在中心频率位置出现一条透射峰,且透射峰变宽;当垒层和阱层同时为混合结构时,透射谱仅在中心频率位置出现一条透射峰,且透射峰变窄,禁带明显变宽;当垒层或阱层全负负折射率材料时,透射谱出现三透条射峰,透射峰变宽,禁带变宽。正负折射率材料混合构建的光量子阱的透射谱特性,为设计和制造新型光学器件提供理论依据。

摘要：采用传输矩阵法通过数值计算模拟的方式,研究缺陷对一维光子晶体滤波性能的调制作用,结果表明:当含缺陷单元位于光子晶体周期性排列结构中间时,缺陷数目可改变光子晶体的滤波通道(缺陷模)数目和滤波品质,但不改变透射率;当含缺陷单元偏离光子晶体结构中心越远,光子晶体各滤波通道的透射率就越低,但滤波通道之间的距离保持不变;随着两个含缺陷的单元之间距离增大,光子晶体各滤波通道的滤波品质升高并出现简并趋势;当缺陷的厚度成倍数增大时,各滤波通道滤波品质升高并出现多系多通道滤波现象。缺陷对一维光子晶体滤波特性的影响规律,为光子晶体设计新型光学滤波器件及其调制机制提供理论参考。

摘要：利用传输矩阵法理论,计算、研究周期数对双周期对称结构一维光子晶体透射谱的影响,结果发现:当光子晶体为单周期对称结构时,随着周期数的增大,透射谱中透射峰的带宽会越来越窄;当光子晶体为双周期对称结构时,随着外层光子晶体周期数的增大,透射谱中的能带逐渐振荡最后分裂成分立的窄透射峰,随着内层光子晶体周期数的增大,透射谱中的分立透射峰向禁带中心靠拢,形成简并的趋势,而且透射峰带宽也会越来越窄。周期数对双周期对称结构一维光子晶体透射特性的调制规律,为光子晶体设计光学滤波、光学开关等新型光学器件提供理论依据。

摘要：利用传输矩阵理论和等效原理,从能级的角度研究对称结构光子晶体表面Tamm态的光学性质,结果表明:在有限排列周期结构光子晶体中,介质表面可支持表面Tamm态的存在,且轴向传播时通带中出现TM和TE偏振的能级简并现象,离轴传播时从通带边缘分离出来的非简并能级被局域于光子晶体表面而形成了光学Tamm态;表面Tamm态内存在很强的局域电场,而且局域电场在介质界面处分布最强;表面Tamm态内的能量输运,对于低折射率介质可正反两方向输运,且输运速度快,对于高折射率介质只能正向输运,且输运速度较慢,故在高折射率介质界面处形成很强的局域光场。对称结构光子晶体表面Tamm态光学性质可为光子晶体光波导和表面波传感器的研究和设计提供指导。

摘要：利用传输矩阵法理论,通过计算机模拟仿真,研究多元对称结构光子晶体(HCF)7D(FCH)7的光学滤波特性。仿真发现该光子晶体各层介质的折射率可灵敏的调制短波方向和长波方向的光学滤波通道的特性。对处于短波方向的光学滤波通道,随着D、F介质层折射率增大滤波品质因子快速提升,而随着H、C介质层折射率增大滤波品质因子则快速下降。对处于长波方向的光学滤波通道,滤波品质因子随D、或C、或H介质层折射率的增大而下降,但随着F介质层折射率增大则迅速上升。结果表明,不同介质层的折射率对不同滤波通道的调制机制和灵敏度不同,而且对同一滤波通道的调制机制也不一样。研究成果为高品质、高性能的光学信息传输器件的设计提供指导。