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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 功能材料 » 光学材料 » 光子晶体的完全光子禁带与介电常数
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wwj4233

金虫 (小有名气)

[求助] 光子晶体的完全光子禁带与介电常数

一般而言，光子晶体的完全光子禁带随折射率的变化会发生相应的改变。比如，某些晶格光子晶体结构的完全光子禁带随折射率带隙出现最大值；也有的某些晶格光子晶体其完全禁带随折射率的逐渐增加，产生禁带最小值，见附图。
  随折射率的变化，TM模禁带和TE模禁带的中心频率发生移动（向高频或低频），出现最大（最小）禁带峰值。解释产生这样一个结果的内在物理原因，出现带隙最大值（最小值）的内在机理是什么？
越详细越好，谢绝灌水帖。
               
望广大虫友不吝赐教！谢谢！！
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1楼 2011-07-16 10:39:58
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wwj4233

金虫 (小有名气)
没人顶  自己顶
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2楼2011-07-17 21:11:46
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wind2000

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

wwj4233(金币+4): 谢谢你的关注！ 2011-07-19 15:34:11
楼主对光子晶体结构描述不清楚，这两个图示分别计算的同一个禁带吗？另外，这两个图是否是斜入射下对两种不同偏振得出的结果？
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3楼2011-07-19 09:41:53
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wwj4233

金虫 (小有名气)
引用回帖:
Originally posted by wind2000 at 2011-07-19 09:41:53:
楼主对光子晶体结构描述不清楚，这两个图示分别计算的同一个禁带吗？另外，这两个图是否是斜入射下对两种不同偏振得出的结果？

谢谢你的回答！
这两个图示分别计算的同一个禁带吗？
回答：是最大的完全光子禁带。计算时可能在不同频率范围产生完全光子禁带，取其中最大的。
另外，这两个图是否是斜入射下对两种不同偏振得出的结果？
回答：是正入射。同时考虑了TE模和TM模两种偏振下的结果，不是单独考虑TE模禁带、TM模禁带，因为我们计算的是完全光子禁带。
我计算的是 正入射下，同一晶格不同折射率（背景材料不变，只改变介质柱的介电常数）光子晶体的最大完全光子禁带随介电常数的变化关系。
现需解释为什么在介电常数约为15时最大完全光子禁带突然变小了，其物理机制是什么？
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4楼2011-07-19 15:53:31
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wind2000

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖


wwj4233(金币+1): 谢谢 2011-07-20 20:23:26
引用回帖:
Originally posted by wwj4233 at 2011-07-19 15:53:31:
谢谢你的回答！
这两个图示分别计算的同一个禁带吗？
回答：是最大的完全光子禁带。计算时可能在不同频率范围产生完全光子禁带，取其中最大的。
另外，这两个图是否是斜入射下对两种不同偏振得出的结果？ ...

正入射下，没有TE和TM的区别。背景材料不变，改变介质柱的介电常数，基本单元的中心波长在变化，因此会引起关注的禁带的变化，变窄或者变宽，甚至会趋于零。理论上，针对固定频率范围的某一带隙，随着介质柱的介电常数的一直增加，禁带的变窄变宽应该是周期性的。
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wwj4233
5楼2011-07-19 22:38:59
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wind2000

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

wwj4233(金币+1): 谢谢 2011-07-22 09:53:06
另外，背景材料不变，只改变介质柱的介电常数，光子晶体的基本单元内的两种不同材料的相对光学厚度在变化，这种变化对禁带的宽窄变化有很大的影响。
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6楼2011-07-19 22:41:36
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wwj4233

金虫 (小有名气)
送鲜花一朵
引用回帖:
Originally posted by wind2000 at 2011-07-19 22:38:59:
正入射下，没有TE和TM的区别。背景材料不变，改变介质柱的介电常数，基本单元的中心波长在变化，因此会引起关注的禁带的变化，变窄或者变宽，甚至会趋于零。理论上，针对固定频率范围的某一带隙，随着介质柱的 ...

我是初学者，谢谢你的热心帮助！
你所说的“正入射下，没有TE和TM的区别。”，应该是对于一维光子晶体的情况。
“改变介质柱的介电常数，基本单元的中心波长在变化，因此会引起关注的禁带的变化”这个过程能解释详细点吗？还有 这里的基本单元是指晶胞（或元胞）吗？中心波长？
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7楼2011-07-20 12:10:29
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wind2000

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

wwj4233(金币+2): 2011-07-20 22:56:44
引用回帖:
Originally posted by wwj4233 at 2011-07-20 12:10:29:
我是初学者，谢谢你的热心帮助！
你所说的“正入射下，没有TE和TM的区别。”，应该是对于一维光子晶体的情况。
“改变介质柱的介电常数，基本单元的中心波长在变化，因此会引起关注的禁带的变化”这个过程能 ...

正入射下，无论几维结构，都没有TE和TM的区别。基本单元是指晶胞，晶胞内不同材料的相对光学厚度的变化，会使得禁带的位置发生偏移，同时会改变禁带的宽窄。
可能楼主对光子晶体的禁带与结构基本单元的关系不清楚，所以建议先把一维结构的禁带与基本单元的关系弄清楚，然后再去做二三维结构的问题。
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8楼2011-07-20 21:17:50
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微甜袅袅

木虫 (小有名气)
引用回帖:
326314楼: Originally posted by wwj4233 at 2011-07-16 10:39:58
一般而言，光子晶体的完全光子禁带随折射率的变化会发生相应的改变。比如，某些晶格光子晶体结构的完全光子禁带随折射率带隙出现最大值；也有的某些晶格光子晶体其完全禁带随折射率的逐渐增加，产生禁带最小值，见附 ...

想问一下楼主光子晶体禁带中心位置怎么确认，我看文献都是在紫外漫反射的那个图上指出来的，会指出具体在哪个波长是带隙中心~~
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9楼2012-11-26 17:41:53
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dls0886

银虫 (初入文坛)
新手求教：我想知道好像有的TE有禁带而TM没有禁带，这是怎么个情况？
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10楼2013-01-13 13:53:28
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