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单折射棱镜全息制作光子晶体及聚合物电光调制器的研究

作　者: 刘国彬
导　师: 孙晓红；许兴胜
学　校: 郑州大学
专　业: 物理电子学
关键词: 光子晶体 全息干涉 慢光效应 聚合物电光调制器
分类号: TN761
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


光子相互之间没有干扰,传输带宽比较大。随着信息技术的发展,光子作为信息载体,由于其上述特性,正越来越受到人们的重视。在当前的信息通信技术发展中,光电子技术的发展起到了关键的作用。目前光通信的一个发展方向就是实现全光通信,要想实现全光通信必须想办法控制光子的运动。1987年,光子晶体的概念被提出以来,受到了科学界的重视,它提出了种控制光子运动的方法。光子晶体是一个涉及光学、电磁学、晶体学的交叉研究领域,是光电子研究的重要方面。其很多概念都来自晶体学,如能带结构、禁带等。对光子晶体的研究可以归结为原理、制作方法和应用等几个方面。本文理论研究了单棱镜全息干涉法制作周期和准周期光子晶体结构,理论分析了聚合物电光调制器的工作特性,实验上测量了某种聚合物材料的线性电光系数。本文各个章节的内容如下：第一章,讨论了光子晶体的基本原理,总结了光子晶体的研究现状,常见的制作方法及其主要应用。第二章,研究了全息干涉法制作光子晶体的理论,重点研究了棱镜全息干涉制作光子晶体的理论,并计算机模拟了在相应条件下棱镜全息干涉产生的光学晶格结构。第三章,慢光效应是目前光电领域一个比较热门的研究课题。常见的产生慢光效应的办法主要有利用高色散的材料或高色散的结构,光子晶体波导就是其中一种可以产生慢光效应的结构。本章分析了慢光的原理,理论模拟了某种光子晶体波导的慢光效应。第四章,讨论了极化聚合物电光效应的原理,及其在电光调制器中的应用,讨论了目前聚合物电光调制器研究中存在的问题,及改进方法。分析了利用光子晶体慢光效应提高电光调制性能的原理及研究现状。第五章,实验部分。用甩膜法制作了聚合物薄膜,在一定条件下极化并测量了某种聚合物材料线性电光系数,此种电光聚合物材料具有很高的线性电光系数,适合制作高性能的电光调制器。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-7
目录  7-9
1 绪论  9-20
  1.1 光子晶体基本原理  9-13
    1.1.1 光子带隙  10-12
    1.1.2 缺陷态  12-13
  1.2 光子晶体制作方法总结  13-16
    1.2.1 机械加工法  13-15
    1.2.2 全息干涉法  15
    1.2.3 自组装方法  15-16
  1.3 光子晶体的应用  16-19
    1.3.1 光子晶体在半导体激光器中的应用  16-17
    1.3.2 光子晶体在LED中的应用  17-19
  1.4 结论  19-20
2 全息干涉法制作光子晶体的研究  20-36
  2.1 单棱镜全息干涉法制作光子晶体的基本原理  20-24
    2.1.1 全息干涉的基本原理  20-23
    2.1.2 偏振光干涉场分布  23-24
  2.2 棱镜全息法制作二维光子晶体  24-32
    2.2.1 六棱镜全息干涉制作二维光子晶体结构  24-30
    2.2.2 五棱镜全息法制作二维光子晶体准晶结构  30-32
  2.3 棱镜全息法制作三维光子晶体  32-34
  2.4 结论  34-36
3 光子晶体慢光波导的研究  36-42
  3.1 慢光效应原理  36-39
  3.2 慢光效应理论模拟  39-41
  3.3 结论  41-42
4 聚合物电光调制器的研究  42-52
  4.1 电光效应的原理及极化聚合物的制备方法  43-46
    4.1.1 电光效应的原理  43-45
    4.1.2 材料的制备  45-46
    4.1.3 极化方式  46
  4.2 马赫-曾德尔聚合物电光调制器  46-50
    4.2.1 马赫-曾德尔型电光调制器的原理  47-48
    4.2.2 马赫-曾德尔型电光调制器存在的问题  48-50
  4.3 光子晶体慢光效应在聚合物电光调制器中的应用  50-51
  4.4 结论  51-52
5 实验部分  52-60
  5.1 基本原理  52-54
  5.2 样品制作  54-55
  5.3 实验装置的设计  55-57
  5.4 实验测量  57-59
  5.5 结论  59-60
6 总结与展望  60-61
  6.1 总结  60
  6.2 展望  60-61
参考文献  61-64
硕士期间参加科研项目及成果  64-65
致谢  65

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 基本电子电路 > 调制技术与调制器、解调技术与解调器 > 调制技术与调制器
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