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第一章 光子晶体 1

1.1 光子晶体的概念 2

1.2 光子晶体的特性 5

1.3 光子晶体的理论计算方法 8

1.3.1 平面波展开方法 8

1.3.2 转移矩阵方法 12

1.3.3 基于平面波的转移矩阵法 16

1.3.4 多重散射方法 21

1.3.5 时域有限差分方法 30

1.4 光子晶体的应用 49

1.4.1 高性能反射镜 50

1.4.2 光子晶体滤波器 50

1.4.3 光子晶体偏振器 51

1.4.4 光子晶体波导 52

1.4.5 光子晶体波分复用器件 54

1.4.6 光子晶体微腔激光器 57

1.4.7 光子晶体传感器 60

1.4.8 光子晶体光开关 63

参考文献 72

第二章 光子晶体光纤 75

2.1 光子晶体光纤导光原理 75

2.2 光子晶体光纤的结构 79

2.2.1 普通结构的光子晶体光纤 79

2.2.2 多纤心结构的光子晶体光纤 80

2.2.3 空气孔直径改变的光子晶体光纤 81

2.2.4 混合结构材质光子晶体光纤 82

2.2.5 其它结构光子晶体光纤 84

2.3 光子晶体光纤的理论计算方法 85

2.3.1 向量波动方程及边界条件 85

2.3.2 变分原理 88

2.3.3 区域的离散及插值函数的建立 90

2.3.4 系统矩阵的生成和方程组的建立 99

2.3.5 边界条件的强加和特征方程的求解 103

参考文献 105

第三章 等离子体光子晶体 109

3.1 等离子体光子晶体的理论计算方法 109

3.2 一维等离子体光子晶体 113

3.2.1 色散关系式的推导 113

3.2.2 色散关系的验证 117

3.2.3 色散关系的模拟与分析 119

3.2.4 色散关系频带的规律 124

3.2.5 一维等离子体光子晶体的反常色散 126

3.2.6 截止频率 131

3.3 二维等离子体光子晶体 138

3.3.1 理想二维等离子体光子晶体 138

3.3.2 理想二维等离子体光子晶体单柱 142

参考文献 148

第四章 基于表面等离子体的微纳金属复合结构 152

4.1 表面等离子体简介 153

4.1.1 表面等离子体的产生 154

4.1.2 表面等离子体的特征长度 159

4.1.3 表面等离子体的基本特性 161

4.1.4 SPPs的新现象 165

4.2 常用微加工技术及测量装置 168

4.2.1 传统光刻遇到的挑战 169

4.2.2 常用微加工技术 171

4.2.3 常用测量装置 180

4.3 基于表面等离子体激元的光学器件 182

4.3.1 表面等离子体波导器件 182

4.3.2 基于表面等离子体激元的Y型分束器 184

4.3.3 光定向耦合器 187

参考文献 194