1、同的表面投影能带及模场空间分布来表征相应模式。利用平面波展开法和时域有限差分法，模拟研究了基于自准直条件下的高斯光束入射光子晶体结构时发生的同时具有正向和负向位移的双束反射现象研究表明，反射光束中具有束较小的正向位移，而另束具有较大的负向位移，发现当结构支持的泄漏的表面模式被激发时才出现这特殊现象表面模式的场分布说明介质波导中存在着强局域稳态场，大的位移来自于表面模式与自准直体模式间的强耦合，同时探讨了表面模式与光子晶体自准直体模式之间发生耦合的条件和影响参数本文负向位移最大达到为晶格常数，对应入射光波长的倍，是束腰半径的倍第四章，主要总结之前的研究工作，并光子晶体中的未来提出了展望万方数据光子晶体的理论及研究方法光子晶体的理论及研究方法平面波展开法光子晶体的研究方法主要有平面波展开法简称。
2、且在每个坐标平面上，电场分量均由磁场环绕，而每个磁场分量又被电场所环绕。这种电磁场的空间结构和麦克斯韦方程相符合，它在每个网格单元上都能满足法拉第电磁感应定律和安培定律，而方法即是直接从麦克斯韦旋度方程出发，进步计算出图中电场和磁场的六个分量。的计算方法根据上面的描述，我们来利用方程组详细推导下方程组中有公式其中，在各向同性介质中，万方数据硕士学位论文自准直光束在新型结构中的古斯汉森位移研究作者王娟娟导师韩奎教授中国矿业大学二四年五月万方数据中图分类号学校代码密级公开中国矿业大学硕士学位论文自准直光束在新型结构中的古斯汉森位移研究作者王娟娟导师韩奎教授申请学位理学硕士培养单位理学院学科专业光学研究方向光子晶体答辩委员会主席吴玉喜评阅人王月花彭长德二四年。
3、持和鼓励。正是与他们在生活上的相互学习与相互帮助，我度过了十分愉快而有意义的研究生生涯。特别地，要感谢我父母在我学业上的支持和鼓励，以及他们对于我生活上的关心和教导。感谢我的亲人师长朋友和同学们，正是他们在我工作学习生活等各个方面的关怀关心支持和鼓励，我才能够顺利完成学业。感谢所有关心和帮助过我的人。最后，向参加本论文审稿和答辩的各位老师并致以诚挚的谢意。万方数据摘要近年来，光子晶体作为种新型的光学材料，在其中已证实并观测到许多独特的色散现象，如负折射超棱镜效应自准直效应等奇异的物理现象。而位移正是其奇异现象的种，因而受到物理学材料学等学科的广泛重视。在传统的结构中，位移般出现于光束在两介电质间全反射时，而且是在满足布鲁斯特条件的情况下，这种结构由于吸收损耗，反射光束的强度往往很弱，不易测。
4、学位期间进行的研究工作所取得的成果。据我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名年月日万方数据论文审阅认定书研究生王娟娟在规定的学习年限内，按照研究生培养方案的要求，完成了研究生课程的学习，成绩合格在我的指导下完成本学位论文，经审阅，论文中的观点数据表述和结构为我所认同，论文撰写格式符合学校的相关规定，同意将本论文作为学位申请论文送专家评审。导师签字年月日万方数据致谢本论文是在韩奎老师的悉心指导下完成的。我衷心感谢恩师的言传身教。恩师丝不苟的工作作风，循循善诱的教学风格，平易近人的处事原则，都使我受益匪浅。他不但传授了我作。
5、度弯折的传导。在光子晶体中引入个缺陷，对应缺陷的特定频率光波将呈现很强的空间局域特性，其传播方向就是受到控制的，假如引入个线缺陷就可以作为种电磁波波导，因此，光子晶体波导在光学中具有广泛的应用价值并可以通过光子晶体的组合设计制造出多种适合光束传播的光波导。其中光子带隙光纤就属于种特殊的光波导。本论文的研究内容及意义由于集成光学和光纤技术等的需要，全反射发生时的系列物理现象变得非常重要。效应作为其中种光学奇异现象成为了研究的热点之。全反射光束偏离几何光学反射路径而具有个横向位移简称这就是已被广泛研究的效应。传统的结构是指两个半无限电介质之间放置吸收材料或者导电材料。这种结构由于吸收损耗，反射光束的强度往万方数据硕士学位论文往很弱，因此位移不易测量。本文所用新型结构由光子晶体棱镜和空气之间放置。
6、五月万方数据学位论文使用授权声明本人完全了解中国矿业大学有关保留使用学位论文的规定，同意本人所撰写的学位论文的使用授权按照学校的管理规定处理作为申请学位的条件之，学位论文著作权拥有者须授权所在学校拥有学位论文的部分使用权，即学校档案馆和图书馆有权保留学位论文的纸质版和电子版，可以使用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文为教学和科研目的，学校档案馆和图书馆可以将公开的学位论文作为资料在档案馆图书馆等场所或在校园网上供校内师生阅读浏览。另外，根据有关法规，同意中国国家图书馆保存研究生学位论文。保密的学位论文在解密后适用本授权书。作者签名导师签名年月日年月日万方数据学位论文原创性声明本人郑重声明所呈交的学位论文自准直光束在新型结构中的古斯汉森位移研究，是本人在导师指导下，在中国矿业大学攻读。
7、传输矩阵法简称有限差分时域法简称和散射矩阵法简称等，本文主要介绍平面波展开法和有限差分时域法。平面波展开法，简称是光子晶体研究中运用最早也最为广泛的种方法其基本思想是根据布洛赫理在倒格矢空间将电磁波以平面波的形式展开，于是麦克斯韦方程组可被转化成个本征方程，求解该方程的本征值便得到了传播光子的本征频率。光子晶体模式本来可以通过解方程组来得到，但是，由于对称性的影响限制了这种解决方法。实际中，光子晶体模式必须满足定的平移对称性。由于折射率分布在同原胞中是相同的，所以，当平移个晶格矢量时，该模式应该保持不变。多数情况下，可以通过引入个连续变化的相位因子来达到上述目的。我们引入周期算子来描述这种变化，然后通过计算的本征值来达到解方程的目的。考虑方程其中为展开系数，为偏振矢量。
8、。将平移算子应用到中，我们有万方数据硕士学位论文从上式可以看出，这种形式的磁场仅与个周期变化的相位因子有关，而且也满足所需要的对称性。实际上，这是最般的解的形式，即布洛赫定理磁场表示成个平面波乘上个和晶格周期有关的函数这里，对所有的晶格矢量有方程组的本征值方程光子晶体中的方程组，，如果假设材料为线性无损各向同性的，则有，各场量对时间的关系将式和式分别代入中有将中第二式两边取旋度，并将第式代入可以得到由于，整理上式可得万方数据光子晶体的理。
9、的优势。光子晶体超棱镜。用光子晶体制作的超棱镜具有常规棱镜无法比拟的优点。它可以做到体积只有传统棱镜的光学集成度高其次，它的色散能力比常规的棱镜要高到倍，传统棱镜几乎分不开的光波，光子晶体超棱镜仍然可以分开到相当大的角度。光子晶体偏振分束器。光子晶体的分束器通过修改相应的结构参数使得模式和模式的带隙位置错开，这样当束频率处于偏振模式禁带中的自然光以角度入射晶体，就会导致该偏振模式的光被禁止传播，因而出射光中只含有另外种偏振模式。这样得到的偏振光的偏振度和透射率都非常高而传统的偏振分束器通常借由双折射现象或者布儒斯特角来实现，因其体积庞大不适合应用到集成光路中。光子晶体波导。光波导是光电集成回路中光子器件中的导线，光束在光子晶体波导中的传输几乎没有损耗，传输效率高，且可以实现完全垂直或更大角。
10、个无损介质波导来构成，理论上讲反射光束的强度较大，易于测量。本文采用新型结构由光子晶体棱镜和空气之间放置个无损介质波导来构成，理论上讲反射光束的强度较大，易于测量研究发现当泄漏的表面模式被激发，该结构能够获得同时具有较大负向和较小正向位移的双束反射现象本论文内容安排如下第章，绪论介绍了光子晶体基本概念和主要特性，以及光子晶体的应用。第二章主要介绍了研究光子晶体的些基本研究方法。包括平面波展开法和有限时域差分法。第三章为本论文的主要内容，主要研究二维光子晶体棱镜和空气之间放置个无损介质波导来构成的新型结构中在光子晶体棱镜波导分界面上发生全反射时的横向位移的现象，展示当准导波模式或表面模式被激发时同时具有正向和负向位移的双束反射现象研究表面光子局域模式与较大位移之间的关系，具体通过计算晶体在不。
11、为名学生应该具备的各项知识和技能，还教会了我要时刻怀感恩之心，诚实地对待学术工作家人和同学，这些将在未来前进的道路上不断地鼓舞着我。谨此向恩师表示由衷的感谢和最崇高的敬意。感谢物理系的唐刚老师杨先清老师张国营老师殷春浩老师王月花老师吴玉喜老师牟致栋老师，他们在平时学习与生活上都给了我亲切的关怀和帮助。感谢物理系的全体教师，特别是于建勇老师为我提供大学物理实验助课的机会，使我学会如何与学生交流，并大大提高了自己的演讲能力及应变能力。感谢周菲葛阳居发亮李露露杨丹王永春等师兄师姐在学习和生活中对我的关心和帮助。与他们在学习和学术上的相互探讨，让我对科学研究的方式方法及所研究的领域有了更为深入的认识。尤其要感谢同届的赵博涛汪庆喜胡风李秋锦薛琳等同学，他们在学习生活上以及其它许多方面给予了我很大的支。
12、论及研究方法在光子晶体文献中，这个方程通常被叫做“主方程”。中求解能带的方程应用布洛赫定理，如前所述，我们将表示为这里，为晶格周期的函数。将此式代入式可得ˆ为线性算子，为归化频率。方程即为中求解能带的基本方程。它可以看成是对未知本征值和本征矢量的本征方程，其中波矢为自由参数。时域有限差分方法基本原理时域有限差分方法是将麦克斯韦方程组变为差分的形式，然后使用初始条件和特殊的边界条件来研究电磁波在不同介质中的传播问题。该方法的原理是对连续分布的空间和时域进行网格节点划分，实现空间和时间的物理量离散化，从而只计算网格节点上的物理量。在讨论时域有限差分方法时给出了种电场和磁场交互交叉的网格体系，如图所示。该体系的特点是电场和磁场分量的格点在空间交叉放置，并。
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