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研究生:蔡奕群
論文名稱:分析一維漸變光子晶體
指導教授:吳俊傑吳俊傑引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:中華大學
系所名稱:電機工程學系(所)
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
畢業學年度:94
語文別:中文
論文頁數:44
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本文主要在討論漸變折射率結構的一維層狀光子晶體。透過特徵傳輸矩陣法,可以計算出反射率圖、能帶圖、電場圖和磁場圖。由計算的結果發現,梯度分佈的漸變折射率對於一維層狀光子晶體的能隙具有抑制寬度的效果。透過阻抗的計算我們了解是因為阻抗匹配所以造成光可通過。使用三角函數形式的色散方程式可以判斷所選擇的結構參數,是否會讓光通過。進一步計算出讓1550nm 的光在第二能隙處可以通過的結構參數。這項發現對於後續的光子晶體研究,有一定程度的幫助。
This thesis studies the graded-index of o1-D photonic crystal (PC). By transfer matrix method, we can calculate the reflectance diagrams、band-gap diagrams and electromagnetic field diagrams. For the results, the graded-index with step parabolic profile can suppress the band-gap. After calculating the input impedances, we understood that the impedance matching cause the light pass this structure at a special frequency. By using the dispersion equation with trigonometric form, we can estimate the parameters of this structure if the structure let light go pass. Finally, we follow our designing steps and get the parameters of structure that light with 1550nm wavelength can pass at second fundamental frequency. It is helpful as study of 2-D photonic crystal structure.
中文摘要…………………………………………………………… Ⅰ 英文摘要…………………………………………………………… Ⅱ 誌謝………………………………………………………………… Ⅲ 總目錄……………………………………………………………… Ⅳ 表目錄……………………………………………………………… Ⅵ 圖目錄……………………………………………………………… Ⅶ 第一章 序論 1.1 歷史回顧……………………………………………… 1 1.2 研究動機……………………………………………… 2 1.3 模型…………………………………………………… 3 第二章 數值方法 2.1 傳輸矩陣……………………………………………… 5 2.2 反射率的計算………………………………………… 10 2.3 色散方程式的推導…………………………………… 11 2.4 步階分佈折射率的模擬………………………… 15 2.5 基頻…………………………………………………… 17 第三章 數值計算結果 3.1 沒有漸變效應的光子晶體反射率圖和能隙圖……… 19 3.2 二氟化鎂與硫化鋅的反射率圖、色散圖、電 場圖和磁場圖………………………………………… 21 3.3 矽與硫化鋅的反射率圖、色散圖、電場圖和 磁場圖………………………………………………… 26 第四章 討論 4.1 二氟化鎂材料改成矽材料,厚度的比較…………… 33 4.2 阻抗的觀點…………………………………………… 33 4.3 光是否可以通過的判斷式…………………………… 34 4.4 兩倍頻處可通過1550nm 的光波長的結構參 數找尋方法…………………………………………… 39 第五章 結論……………………………………………………… 43 參考資料…………………………………………………………… 44
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