基于Ce-YIG一維磁光光子晶體的光學(xué)特性研究.pdf

1、光子晶體是在1987年由E.Yablonovitch和S.John分別在研究光子禁帶和光子局域化時(shí)各自獨(dú)立提出的。光子晶體是指具有光子帶隙特性的人造周期性電介質(zhì)材料，其中電介質(zhì)薄膜層的厚度與入射光的波長(zhǎng)在一個(gè)數(shù)量級(jí)上。磁光光子晶體是由磁性介質(zhì)和電介質(zhì)構(gòu)成，它既具有光子晶體的特征，又具有磁性材料的磁光效應(yīng)，可以用來(lái)制備光開(kāi)關(guān)、光隔離器、調(diào)制器等光學(xué)器件。一維磁光光子晶體則是由折射率不同的電介質(zhì)和磁光介質(zhì)在一個(gè)方向上呈周期性或者準(zhǔn)周期性排列

2、，在其余兩個(gè)維度上均勻分布的周期性結(jié)構(gòu)材料。
　　首先，利用 Berreman矩陣分別推導(dǎo)出了TE偏振光和TM偏振光作為入射光，斜入射情況下通過(guò)一維磁光光子晶體的傳輸矩陣方程，利用傳輸矩陣方程計(jì)算出了法拉第旋轉(zhuǎn)角，透射率和橢圓率角的具體表達(dá)式。
　　其次，利用傳輸矩陣方程，研究了一維磁光光子晶體在不同構(gòu)造，不同排列周期的情況下法拉第旋轉(zhuǎn)角和透射率的變化規(guī)律。研究表明，存在一個(gè)中心波長(zhǎng)的禁帶區(qū)間，在禁帶區(qū)間內(nèi)，法拉第旋轉(zhuǎn)角在零

3、度左右；不同波長(zhǎng)的入射光通過(guò)磁光光子晶體時(shí)，長(zhǎng)波長(zhǎng)帶邊的場(chǎng)強(qiáng)主要局域在磁光介質(zhì)中，短波長(zhǎng)處的場(chǎng)強(qiáng)主要局域在普通電介質(zhì)中。由于在磁光介質(zhì)具有更強(qiáng)的散射，所以一維磁光光子晶體對(duì)不同頻率的入射光，在長(zhǎng)波長(zhǎng)處的法拉第旋轉(zhuǎn)角大于短波長(zhǎng)處的法拉第旋轉(zhuǎn)角；隨著入射角度的增大，TE偏振光和TM偏振光的禁帶變化規(guī)律是一樣的，向短波長(zhǎng)的方向移動(dòng)；TE偏振光帶邊的法拉第旋轉(zhuǎn)角會(huì)變小，TM偏振光則相反。
　　最后，我們分別討論了兩種特殊構(gòu)型的共軛異質(zhì)結(jié)和