Si/SiO2光子晶体近红外波段滤波特性研究开题报告

1. 研究目的与意义

光子晶体是一种折射率周期变化的人工微结构材料，其典型结构为一个折射率周期变化的三维物体，周期为光波长量级。光子晶体可以称之为光子禁带材料，从结构分析，光子晶体是一种在光学背景中具有周期性介电结构的，通过人工设计和制造的晶体。光子在这类材料中的行为类似于电子在凝聚态物质中的行为，存在着类似于半导体能带结构中的禁带，称之为光子带隙，并且光子带隙能够调制相应波长的电磁波。光子晶体带隙由高低折射率的材料交替排列形成一种周期性结构从而产生。按照光子晶体的光子禁带在空间中所存在的维数，可以将其分为一维光子晶体、二维光子晶体和三维光子晶体。

利用光子晶体具有光子禁带和光子局域两大特性，光子禁带可以抑制自发辐射，解决了因为转化为热引起的基底材料寿命短的问题。利用光子局域特性可以迅速反应光子晶体中出现的缺陷，并作修改。利用光子的上述特性，可以制作光开关等电子器件，为光电子器件的设计和制造提供了新的思路。

光子晶体的出现使信息处理技术的微型化集成化成为可能，在国际上的应用也逐渐深化，如狄拉克锥在光子晶体中的实现。了解介质材料为Si\SiO₂时，近红外波段滤波变化并利用Matlab软件，分析Si和SiO₂的厚度、中间缺陷层等因素，对一维光子晶体传输特性的影响，为未来新材料提供理论依据。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：

本课题运用matlab软件中传输矩阵对si/sio₂光子晶体近红外波段滤波特性分析。

预期目标：

3. 研究的方法与步骤

研究方法、步骤：

（1）通过查阅文献资料，了解si/sio₂光子晶体的传输特性及其参数

（2）si/sio₂光子晶体在可见波段的理论分析

4. 参考文献

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5. 计划与进度安排

2022年

1—2周(2月25日-3月3日) 下发毕业论文任务书

1—2周(2月25日-3月10日) 学生完成开题报告