含双负介质一维光子晶体的量子阱结构研究

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1、第31卷第3期天津师范大学学报(自然科学版)Vo1．31No．32011年7月JournalofTianjinNormalUniversity(NaturalScienceEdition)Ju1．2011文章编号：1671-1114(2011)03-0036-05含双负介质一维光子晶体的量子阱结构研究苏安(河池学院物理与电子工程系，广西宜州546300)摘要：采用传输矩阵法研究一维光子晶体(AB)(ACABACA)(BA)的透射谱，结果发现：无论C层为双正介质还是含双负介质，在归一化频率1．0／。处均构成对称分布的光子晶体

2、量子阱结构，并在光量子阱透射谱的相应频率位置出现对称分布的共振透射峰，呈现明显的量子化效应．当C层为双正介质时，透射峰数目等于+1且位置可调；当C层为双负介质时，出现数目与，l的奇偶性相关的透射峰．关键词：负介质；光子晶体；透射谱；光量子阱中图分类号：O431文献标志码：ATransmissionspectraofone-dimensionalphotoniccrystalquantumwellstructurewithdoublenegativemediumSUAn(DepartmentofPhysicsandElect

3、ronicEngineering，HechiUniversity，Yizhou546300，GuangxiProvince，China)Abstract：Thetransmissionspectraofone-dimensionalphotoniccrystal(AB)(BACAB)(BA)wasresearchedbytransfermatrixmethod．WhateverdoublepositivemediumordoublenegativemediumofClayer，inthefrequencies1．0(w／w

4、0)ofthereducedunitsofbothmediumsaphotonicquantum-wellstructurewithasymmetricfrequencywasformed，andinthecentralfrequenciesofthetransmissionspectraofphotonicquantumwellthesymmetriclocalreso—nancetransmissionhadobviousspectraquantizationeffects．WhenClayerwasdoublepos

5、itivemediumthenumberoftransmissionpeakswouldbeequalto+1，andpositionsoftransmissionpeakswouldbeadjustable．WhenClay—erwasdoublenegativemediumthenumberoftransmissionpeakswouldbeassociatedwithparityof．Keywords：negativemedium；photoniccrystal；transmissionspectrum；phfoto

6、niequantumwell光子晶体的概念由Yablonovitch和John在2O光滤波器和光开关[3]．世纪80年代末提出[1]，它最基本的特性是具有一般介质材料的介电常量和磁导率均为正值，光子禁带，类似于电子半导体能带结构中的禁带，因此折射率为正，称为双正介质，又称双正材料或频率落在禁带中的光被禁止传播．由于具有独特的右手材料．负折射材料的概念由VeselagoE¨在光学特性和潜在的应用前景，光子晶体正吸引着越1967年首先提出，当介电常量￡和磁导率同时为来越多的人进行深入研究．很多研究结果都表明，负时，此类材料被称

7、为双负介质或双负材料．双负光子晶体将在光滤波器、光学开关和光波导等光学介质具有负折射率(一一)，电磁波在该材料器件的设计上发挥重要的作用[3I5]．量子阱概念是中传播时，电矢量E、磁矢量H和波矢足构成左手由Esaki和Tsu提出的[6]，将不同光子带隙的光子螺旋关系，故又称左手材料．由于满足左手法则，晶体合理组合可以构成光子晶体量子阱_7]，当组双负材料具有许多新奇的物理性质，如反常的电磁成具有光量子阱结构的中间阱层光子晶体的能带处学性质等，利用这些特性可以设计和制作新型的光于两侧垒层光子晶体的禁带时，即形成局域光子学器件

8、，。]．态，根据这些局域光子态的具体情况可以用来设计近年来，国内外对双正介质一维光子晶体的研收稿日期：2009—12—08基金项目：广西自然科学基金资助项目(2011GXNSFA018145，0991026)；广西教育厅科研资助项目(201012MS206，201010LX462)；河池学院重点科研课题