1. 研究目的与意义
光子晶体是一类在光学尺度上由多种介电材料周期性排列的复合结构，其主要特点是存在光子带隙。基于其控制光子的独特能力，光子晶体在光通信、微波通信等方面有着广泛的应用前景。近年来，光子晶体己成为国内外的研究热点之一。
光滤波器是光子技术的基本元件之一，在光通信和光学信息处理方面有着广泛的应用。光滤波器的质量和体积等参数直接影响到它的应用价值。光子晶体具有光子频率禁带，一块光子晶体就是一个天然的理想带阻滤波器;而通过在光子晶体中制造缺陷的方法，可以实现窄带滤波。光子晶体滤波器的特点是，滤波性能远优于普通的光滤波片，在阻带区对透过光的抑制可以很容易地达到-30dB以上。另外，由于光子晶体都是使用对光波几乎没有损耗的介质材料制成的，所以光子晶体滤波器对通过波段光波的损耗非常小。和传统的滤波器相比，光子晶体滤波器的滤波带宽可以做得比较大，实现大范围的滤波作用。钻石结构光子晶体的滤波带宽可以做到中心工作频率的20％，而由GuPta等人所提出的金属-介质复合型光子晶体可以将从低频率（接近零赫兹）直到红外波段的电磁波完全滤掉，这是传统滤波器难以实现的。 此外，当前随着因特网以及移动通信业务的发展，通信领域中的通信容量正在以爆炸式的方式增长。因此，如何提高当前通信网络的通信容量是目前急需解决的一个问题。光纤在低损耗光波区具有近30THz的巨大带宽，通常可以采用提高单信道的通信速率、铺设新的光纤网路、增加单芯光纤信道数等方法来提高光纤通信系统的容量。前两种方法由于受到技术条件和成本因素的制约，发展潜力不大。而利用波分复用(WDM)技术及密集波分复用(DWDM)技术可以在一根光纤中同时传输多路通信信号，该方法是目前提高通信容量的最有效的方法，窄带滤波器是该系统的核心部件。 光子晶体不仅可以作为光波导器件有效地引导光的传输，还可以利用点缺陷和线缺陷制备基于光子晶体的波分复用器件，来实现更多的功能。利用光子晶体制作的波分复用器具有结构简单、信号波形好、交叉干扰小等特点。而且在光频范围内，光子晶体晶格的尺寸一般在亚微米级，有利于实现光学器件的小型化。因此，利用光子晶体制造光频范围的波分复用滤波器引起了科技工作者的高度关注。
2. 研究内容和预期目标
1、二维三角晶格光子晶体带隙分析：质柱光子晶体;在gaas材料的基底上打孔,构成二维三角晶格空气孔光子晶体。这样,构成光子晶体的介电材料的折射率是确定的,介电材料的空间分布方式也是确定的,光子带隙只和介电材料的填充比有关。分别计算二维三角晶格介质柱光子晶体的禁带和禁带中心频率随介质柱半径变化的关系及二维三角晶格空气孔光子晶体的禁带和禁带中心频率随空气孔半径变化的关系。
2、二维三角晶格光子晶体弯曲波导传输效率分析：
2.1 二维三角晶格介质柱弯曲波导在tm极化下的传输效率：
3. 研究的方法与步骤
1、计算反射式谐振腔与波导间的祸合关系以及滤波器的结构参数，对晶体带隙分析，光子晶休采用三角晶格圆形介质柱结构,该结构的特点是带隙最大。对晶体体弯曲波导传输效率分析。
2、滤波器数值仿真与分析
4. 参考文献
2.haisongwang,fanminkong,kangli,liangmomei.highlyeffieientphotonic
crystal-basedmulti-channeldropfilters.proc.0fspie(ap0c2007),vol.6781,678152.
[1]phihalm,maradudinaa.photonicbandstructureoftwo-dimensionalsystems:thetriangularlatice[j].phys.rev.b,1991,44(16):8565-8571.
5. 计划与进度安排
2022.3下达任务书，查阅相关资料（1周），熟悉基本理论（1周），完成英文翻译（1周）
2022.4确定具体研究方法和研究内容（1周），熟悉模拟计算工具（1周），完成模拟计算（1周）,得出模拟结果（1周）
2022.5撰写毕业论文（2周），修改（2周）
