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由单负材料组成的含有缺陷层的一维光子晶体结构中的缺陷模

刘其海 胡冬生 尹小刚 王彦庆

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由单负材料组成的含有缺陷层的一维光子晶体结构中的缺陷模

刘其海, 胡冬生, 尹小刚, 王彦庆

Defect mode in one-dimensional photonic crystal consisting of single-negative materials with an impurity layer

Liu Qi-Hai, Hu Dong-Sheng, Yin Xiao-Gang, Wang Yan-Qing
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  • 用转移矩阵方法研究了由单负材料组成的含有缺陷层的一维光子晶体的透射特性.研究结果表明:当缺陷层存在时,会在原有光子晶体的禁带中出现缺陷模.缺陷模的位置随杂质层磁导率μ的增加从禁带的高频端向低频端移动;但随杂质层介电常数ε的增加却从禁带的低频端向高频端移动.利用该特性可以实现对光传播的动态调控.
    The transport properties of one-dimensional photonic crystal consisting of single-negative materials, with an impurity layer, are studied by using the transfer matrix method. The results show that the defect mode appears in the forbidden band of the photonic crystal when there is a defect layer. The position of defect mode moves from the high frequency of the forbidden band to the low frequency with permeability μ increasing. And the position of defect mode moves from the low frequency of the forbidden band to the high frequency with permittivity ε increasing. These characteristics can be used to dynamically control the optical transmission.
    • 基金项目: 南京航空航天大学基金(批准号: NS2010207)资助的课题.
    [1]

    Rayleigh J W S 1888 On the remarkable phenomenon of crystalline reflexion described by Prof. Stokes. Phil. Magn. 26 256

    [2]

    Yablonovitch E 1987 Phys. Rev. Lett. 58 2059

    [3]

    John S 1987 Phys. Rev. Lett. 58 2486

    [4]

    Olivier S, Rattier M, Benisty H, Weisbuch C, Smith C J M, De La Rue R M, Krauss T F, Oesterle U, Houdre R 2001 Phys. Rev. B 63 113311

    [5]

    Ochiai T, Sakoda K 2001 Phys. Rev. B 64 045108

    [6]

    Bayindir M, Temelkuran B, Ozbay E 2000 Phys. Rev. Lett. 84 2140

    [7]

    Qiao F, Zhang C, Wan J, Zi J 2000 Appl. Phys. Lett. 77 3698

    [8]

    Asatryan A A, Robinson P A, Botten L C, McPhedran R C, Nicorovici N A, Martijn de Sterke C 2000 Phys. Rev. E 62 5711

    [9]

    Li Z Y, Zhang Z Q 2000 Phys. Rev. B 62 1516

    [10]

    Shelby R A, Smith D R, Schultz S 2001 Science 292 77

    [11]

    Li J, Zhou L, Chan C T, Sheng P 2003 Phys. Rev. Lett. 90 083901

    [12]

    Wang Z D, Liu N H 2009 Acta Phys. Sin. 58 0559 (in Chinese) [王振德、 刘念华 2009 物理学报 58 0559]

    [13]

    Quan X L, Yang X B 2009 Chin. Phys. B 18 5313

    [14]

    Jiang H T, Chen H, Li H Q, Zhang Y W, Li J, Zhu S Y 2004 Phys. Rev. E 69 066607

    [15]

    Zhang Z R, Long Z W, Yuan Y Q 2010 Acta Phys. Sin. 59 0587 (in Chinese) [张正仁、 隆正文、 袁玉群、 刁心峰 2010 物理学报 59 0587]

    [16]

    Deng X H, Liu N H, Liu G Q 2007 Acta Phys. Sin. 56 7280 (in Chinese) [邓新华、 刘念华、 刘根泉 2007 物理学报 56 7280]

    [17]

    Liu D M, Han P 2010 Acta Phys. Sin. 59 7066 (in Chinese) [刘冬梅、 韩 鹏 2010 物理学报 59 7066]

    [18]

    Ehab Abdel-Rahman, Amr Shaarawi 2009 J Mater Sci: Mater Electron 20 153

    [19]

    Wang L G, Chen H, Zhu S Y 2004 Phys. Rev. B 70 245102

    [20]

    Vasseur J O, Djafari-Rouhani B, Dobrzynski L, Akjouj A, Zemmouri J 1999 Phys. Rev. B 59 13446

    [21]

    Xu K Y, Zheng X G, She W L 2004 Appl. Phys. Lett. 85 6089

    [22]

    Jiang H T, Chen H, Li H Q, Zhang Y W, Zhu S Y 2003 Appl. Phys. Lett. 83 5386

    [23]

    Zharov A A, Shadrivov I V, Kivshar Y S 2003 Phys. Rev. Lett. 91 037401

    [24]

    Eleftheriades G V, Iyer A K, Kremer P C 2002 IEEE Trans. Microw Theory Tech. 50 2702

    [25]

    Guan G S, Jiang H T, Li H Q, Zhang Y W, Chen H 2006 Appl. Phys. Lett. 88 211112

    [26]

    Li P N, Liu Y W 2009 Phys. Lett. A 373 1870

    [27]

    Zhang H Y, Zhang Y P, Wang P, Xiao J Q 2007 J. Appl. Phys. 101 013111

    [28]

    Deng X H, Liu N H 2007 Chin. Phys. Lett. 24 3168

    [29]

    Jiang H T, Chen H, Li H Q, Zhang Y W, Zhu S Y 2005 J. Appl. Phys. 98 013101

  • [1]

    Rayleigh J W S 1888 On the remarkable phenomenon of crystalline reflexion described by Prof. Stokes. Phil. Magn. 26 256

    [2]

    Yablonovitch E 1987 Phys. Rev. Lett. 58 2059

    [3]

    John S 1987 Phys. Rev. Lett. 58 2486

    [4]

    Olivier S, Rattier M, Benisty H, Weisbuch C, Smith C J M, De La Rue R M, Krauss T F, Oesterle U, Houdre R 2001 Phys. Rev. B 63 113311

    [5]

    Ochiai T, Sakoda K 2001 Phys. Rev. B 64 045108

    [6]

    Bayindir M, Temelkuran B, Ozbay E 2000 Phys. Rev. Lett. 84 2140

    [7]

    Qiao F, Zhang C, Wan J, Zi J 2000 Appl. Phys. Lett. 77 3698

    [8]

    Asatryan A A, Robinson P A, Botten L C, McPhedran R C, Nicorovici N A, Martijn de Sterke C 2000 Phys. Rev. E 62 5711

    [9]

    Li Z Y, Zhang Z Q 2000 Phys. Rev. B 62 1516

    [10]

    Shelby R A, Smith D R, Schultz S 2001 Science 292 77

    [11]

    Li J, Zhou L, Chan C T, Sheng P 2003 Phys. Rev. Lett. 90 083901

    [12]

    Wang Z D, Liu N H 2009 Acta Phys. Sin. 58 0559 (in Chinese) [王振德、 刘念华 2009 物理学报 58 0559]

    [13]

    Quan X L, Yang X B 2009 Chin. Phys. B 18 5313

    [14]

    Jiang H T, Chen H, Li H Q, Zhang Y W, Li J, Zhu S Y 2004 Phys. Rev. E 69 066607

    [15]

    Zhang Z R, Long Z W, Yuan Y Q 2010 Acta Phys. Sin. 59 0587 (in Chinese) [张正仁、 隆正文、 袁玉群、 刁心峰 2010 物理学报 59 0587]

    [16]

    Deng X H, Liu N H, Liu G Q 2007 Acta Phys. Sin. 56 7280 (in Chinese) [邓新华、 刘念华、 刘根泉 2007 物理学报 56 7280]

    [17]

    Liu D M, Han P 2010 Acta Phys. Sin. 59 7066 (in Chinese) [刘冬梅、 韩 鹏 2010 物理学报 59 7066]

    [18]

    Ehab Abdel-Rahman, Amr Shaarawi 2009 J Mater Sci: Mater Electron 20 153

    [19]

    Wang L G, Chen H, Zhu S Y 2004 Phys. Rev. B 70 245102

    [20]

    Vasseur J O, Djafari-Rouhani B, Dobrzynski L, Akjouj A, Zemmouri J 1999 Phys. Rev. B 59 13446

    [21]

    Xu K Y, Zheng X G, She W L 2004 Appl. Phys. Lett. 85 6089

    [22]

    Jiang H T, Chen H, Li H Q, Zhang Y W, Zhu S Y 2003 Appl. Phys. Lett. 83 5386

    [23]

    Zharov A A, Shadrivov I V, Kivshar Y S 2003 Phys. Rev. Lett. 91 037401

    [24]

    Eleftheriades G V, Iyer A K, Kremer P C 2002 IEEE Trans. Microw Theory Tech. 50 2702

    [25]

    Guan G S, Jiang H T, Li H Q, Zhang Y W, Chen H 2006 Appl. Phys. Lett. 88 211112

    [26]

    Li P N, Liu Y W 2009 Phys. Lett. A 373 1870

    [27]

    Zhang H Y, Zhang Y P, Wang P, Xiao J Q 2007 J. Appl. Phys. 101 013111

    [28]

    Deng X H, Liu N H 2007 Chin. Phys. Lett. 24 3168

    [29]

    Jiang H T, Chen H, Li H Q, Zhang Y W, Zhu S Y 2005 J. Appl. Phys. 98 013101

  • [1] 康永强, 高鹏, 刘红梅, 张淳民, 石云龙. 单负材料组成一维光子晶体双量子阱结构的共振模. 物理学报, 2015, 64(6): 064207. doi: 10.7498/aps.64.064207
    [2] 李文胜, 罗时军, 黄海铭, 张琴, 是度芳. 含特异材料光子晶体隧穿模的偏振特性. 物理学报, 2012, 61(10): 104101. doi: 10.7498/aps.61.104101
    [3] 刘晓静, 张伯军, 王婧, 张斯淇, 巴诺, 李宏, 吴向尧, 郭义庆. 一维光子晶体中光场分布特性分析. 物理学报, 2012, 61(23): 237801. doi: 10.7498/aps.61.237801
    [4] 李文胜, 罗时军, 黄海铭, 张琴, 付艳华. 由单负材料组成的一维对称型光子晶体中的隧穿模. 物理学报, 2012, 61(17): 174101. doi: 10.7498/aps.61.174101
    [5] 刘启能. 研究一维掺杂声子晶体缺陷模的解析方法. 物理学报, 2011, 60(4): 044302. doi: 10.7498/aps.60.044302
    [6] 刘启能. 各向异性圆柱掺杂光子晶体的缺陷模及其量子效应. 物理学报, 2011, 60(1): 014217. doi: 10.7498/aps.60.014217
    [7] 章海锋, 刘少斌, 孔祥鲲. 横磁模式下二维非磁化等离子体光子晶体的线缺陷特性研究. 物理学报, 2011, 60(2): 025215. doi: 10.7498/aps.60.025215
    [8] 张利伟, 王佑贞, 赫丽, 许静平. 基于传输线的单负材料双层结构的隧穿性质. 物理学报, 2010, 59(9): 6106-6110. doi: 10.7498/aps.59.6106
    [9] 张利伟, 许静平, 赫丽, 乔文涛. 含单负材料三明治结构的电磁隧穿特性. 物理学报, 2010, 59(11): 7863-7868. doi: 10.7498/aps.59.7863
    [10] 刘启能. 矩形掺杂光子晶体中电磁波的模式和缺陷模. 物理学报, 2010, 59(4): 2551-2555. doi: 10.7498/aps.59.2551
    [11] 张正仁, 隆正文, 袁玉群, 刁心峰. 对称型单负交替一维光子晶体的能带结构. 物理学报, 2010, 59(1): 587-591. doi: 10.7498/aps.59.587
    [12] 陈微, 邢名欣, 任刚, 王科, 杜晓宇, 张冶金, 郑婉华. 光子晶体微腔中高偏振单偶极模的研究. 物理学报, 2009, 58(6): 3955-3960. doi: 10.7498/aps.58.3955
    [13] 章海锋, 马力, 刘少斌. 磁化等离子体光子晶体缺陷态的研究. 物理学报, 2009, 58(2): 1071-1076. doi: 10.7498/aps.58.1071
    [14] 林旭升, 吴立军, 郭 旗, 胡 巍, 兰 胜. 条形耦合波导对光子晶体耦合缺陷模的影响. 物理学报, 2008, 57(12): 7717-7724. doi: 10.7498/aps.57.7717
    [15] 马 力, 章海锋, 刘少斌. 非磁化等离子体光子晶体缺陷态的研究. 物理学报, 2008, 57(8): 5089-5094. doi: 10.7498/aps.57.5089
    [16] 陈宪锋, 蒋美萍, 沈小明, 金 铱, 黄正逸. 一维多缺陷光子晶体的缺陷模. 物理学报, 2008, 57(9): 5709-5712. doi: 10.7498/aps.57.5709
    [17] 邓新华, 刘念华, 刘根泉. 单负材料光子晶体异质结构的频率响应. 物理学报, 2007, 56(12): 7280-7285. doi: 10.7498/aps.56.7280
    [18] 董海霞, 江海涛, 杨成全, 石云龙. 含双负缺陷的一维光子晶体耦合腔的杂质带特性. 物理学报, 2006, 55(6): 2777-2780. doi: 10.7498/aps.55.2777
    [19] 杜桂强, 刘念华. 具有镜像对称结构的一维光子晶体的透射谱. 物理学报, 2004, 53(4): 1095-1098. doi: 10.7498/aps.53.1095
    [20] 庄飞, 肖三水, 何江平, 何赛灵. 二维正方各向异性碲圆柱光子晶体完全禁带中缺陷模的FDTD计算分析和设计. 物理学报, 2002, 51(9): 2167-2172. doi: 10.7498/aps.51.2167
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-11-26
  • 修回日期:  2011-01-01
  • 刊出日期:  2011-09-15

由单负材料组成的含有缺陷层的一维光子晶体结构中的缺陷模

  • 1. 南京航空航天大学理学院应用物理系,南京 211100
    基金项目: 南京航空航天大学基金(批准号: NS2010207)资助的课题.

摘要: 用转移矩阵方法研究了由单负材料组成的含有缺陷层的一维光子晶体的透射特性.研究结果表明:当缺陷层存在时,会在原有光子晶体的禁带中出现缺陷模.缺陷模的位置随杂质层磁导率μ的增加从禁带的高频端向低频端移动;但随杂质层介电常数ε的增加却从禁带的低频端向高频端移动.利用该特性可以实现对光传播的动态调控.

English Abstract

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