摘要：磁子晶体是一种新型周期性排列的人工磁性材料,通过设计可以人为地调控自旋波的传输。本文在回顾磁子晶体研究历程和主要理论的基础上,总结了磁子晶体的研究进展和主要研究方向,分析了当前研究中面临的挑战,并对磁子晶体的发展前景进行了展望。

摘要：采用渐变圆弓形散射元构建线性缺陷波导，并将其应用于光子晶体的慢光效应。在工作波长λ=1550nm时，通过圆弓形散射元单列纵向渐变，获得群折射率在31．4～95．0，低色散（△ng〈10％）带宽在3．7-11．8nm，无量纲标量积ng×（△λ）以在0．2268-0．2390，超低色散带宽（△ng〈1％）在2．2～4．8nm之间的慢光；通过三列圆弓形散射元纵向周期性渐变，获得群折射率在31．6～108．2，低色散（△ng〈10％）带宽在4．0～13．0nm，无量纲标量积ng×（△λ）／1在0．2650-0．2792，超低色散带宽（△ng〈1％）在2．6-6．8nm之间的慢光；通过圆弓形散射元横向渐变，获得群折射率在32．189．3，低色散带宽在2．9～9．3nm，无量纲标量积ng×（△λ）／λ在0．1670～0．1926，超低色散带宽在1．6～3．5nm之间的慢光。可见，采用散射元纵向渐变和横向渐变，特别是纵向渐变，可以实现慢光效应，从而为慢光结构设计和应用提供了新的方向。

摘要：设计了一种适用于脉冲无畸变慢光传输的带隙型光子晶体光纤。用平面波展开法分析了该带隙型光子晶体光纤的能带结构、群折射率以及群速度色散等特性。分析结果表明,通过对光子晶体光纤的内包层空气孔进行微流体填充,可以有效改善光子晶体光纤的慢光特性,并且得到了群折射率为6,带宽超过100nm的超宽带光子晶体慢光光纤,实现了宽带的平坦慢光传输。该带隙型光子晶体光纤在光纤通信、信息处理、光纤传感及光与物质相互作用中有广泛的应用前景。

摘要：设计了一种新型的散射元——月牙形散射元。采用平面波展开方法,通过调节两个圆的半径、圆心距及背景折射率几个参数,优化了光子晶体线性缺陷波导结构,实现了高群折射率和低色散的慢光效应。模拟结果表明,通过调整两个圆的半径及圆心距,慢光的带宽和群折射率变化地规律明显,较容易寻找到高群折射率、低色散慢光。通过控制材料硅的折射率,可以实现慢光模式的选频。基于材料硅的热光效应,该结构有希望应用于光传感器等方面。

摘要：基于对光子晶体禁带影响因素的研究,设计了扇面这种新型的散射元。利用平面波展开法,在0.1THz的工作频率下,采用二维六边形晶格结构,对这种新型散射元光子晶体的禁带特性进行模拟计算。对介质柱型和空气孔型两种晶体结构,分别分析了横向电场(TE)模式和横向磁场(TM)模式的绝对禁带宽度和相对禁带宽度随散射元结构参数变化的关系,依据相对禁带宽度,找到最优化的模型。

摘要：基于对光子晶体禁带的研究,设计了一个椭圆形散射元。利用平面波展开法,采用二维六边形晶格结构,对这一椭圆散射元光子晶体的禁带特性进行模拟计算。分别计算了TE模式和TM模式两种电磁场下的光子晶体的禁带宽度,对相对禁带关于散射元结构参数变化的关系做了分析,依据相对禁带宽度,找到相对禁带最大的模型。

摘要：基于对光子晶体禁带的研究,设计了六边形散射元,构建了六边形光子晶体结构模型。利用平面波展开法,对六边形散射元的光子晶体禁带特性进行了分析。分别在TE模式和TM模式下计算了光子晶体的禁带宽度,通过改变散射元的结构参数和旋转角度,获得了最大相对禁带宽度。

摘要：从二维硅基光子晶体的设计出发,对介质柱和空气孔型光子晶体结构的加工、测试和其在禁带和慢光等领域的应用进行了分析说明,并进一步讨论了二维硅基光子晶体的其它潜在应用,为二维硅基光子晶体研究其应用指出了方向。