一维光子晶体液晶微谐振腔的温度特性.pdf

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1、第23卷第7期传感技术学报V0l_23No．72010年7月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSJuly2010TemperaturePropertiesofOneDimensionalPhotonicCrystalLiquidCrystalMicro-CavityQIANXiangzhong(CollegeofPhysicsandElectricalInformationEngineering，WenzhouUniversity，WenzhouZhejiang325035，China)Abstract：Theo

2、nedimensionalphotoniccrystalliquidcrystalmicro-cavityareformedbyintroducingliquidcrystaldefectintophotoniccrysta1．Thetemperaturepropertiesofthemicro—cavityarediscussedbyusingthetransferma．trixmethod，andcalculatedwiththeEIliquidcrysta1．Theresultsshowthatthetemperaturepropertie

3、softheliquidcrystalmicro—cavityhaveacloserelationwiththetemperatureandliquidcrystalmolecularorders．Thedefectpeakwavelengthmovesintolongwavelength，thewidthofdefectmodetransmissionpeaksdecreases，andthequalityfac—tordecreasesforliquidcrystalparallelmediumsurfaceastemperatureincr

4、eases，buttheyarereversedforliquidcrystalperpendicularmediumsurface．Thetemperaturesensitivityandtransmissionincreasewithtemperature．Temperaturepropertiesarenonlinear，andthelinearityincreasesrapidlywiththetemperaturecloseintotheliquidcrystalphaseclearpoint．Itisdifferentfromthet

5、emperaturepropertiesofmicro—cavitywithisotropymaterials．Keywords：optoelectronics；temperaturesensor；transfermatrixmethod；onedimensionalphotoniccrystals；liquidcrystalsmicro-cavityEEACC：4150D；7230一维光子晶体液晶微谐振腔的温度特性冰钱祥忠(温州大学物理与电子信息工程学院，浙江温州325035)摘要：在光子晶体中引入液晶缺陷，形成一维光子晶体液晶微谐振腔。用传输

6、矩阵法研究了这种微谐振腔的温度特性，用E1液晶微谐振腔进行了模拟数值计算。计算结果表明，液晶微谐振腔的特性与温度和液晶分子排列密切相关；对于液晶排列沿平行介质表面的微谐振腔，当温度升高时缺陷峰波长向长波长方向漂移，半高宽度增大，品质因子减小；而液晶排列沿介质表面法向的微谐振腔的温度变化情况则相反；温度灵敏度和透射峰高度均随温度升高而增大。温度特性为非线性关系，并随温度接近液晶相变点而变化迅速，与现有的各向同性材料微谐振腔的温度特性不同。关键词：光电子学；温度特性；传输矩阵；一维光子晶体；液晶微谐振腔中图分类号：TN929．11文献标识码：A文章编

7、号：1004—1699(2010)07-0954—04光子晶体是由两种不同折射率介质交替排列形陷一维光子晶体中，光波在缺陷位置会激发起幅度成折射率周期变化的材料，具有光子禁带。当光在远大于入射波幅度的场，产生了谐振现象并能形成其中传播时，频率在禁带内的电磁波被禁止传播。高品质因子的谐振腔。如果腔厚度和波长具有相同如果在一维光子晶体结构中引入缺陷层，光子禁带的量级，就形成微谐振腔¨。。光子晶体谐振腔在中就有了缺陷态，禁带中会出现带宽极窄的缺陷模，光子晶体激光器、光子晶体滤波器、光子晶体光纤、缺陷模与入射波长、缺陷厚度、缺陷折射率、光子晶光开关和光子

8、晶体传感器等领域有广泛应用。体折射率密切相关。与缺陷模频率相吻合的光子被根据谐振腔的理论，只有谐振模才能形成缺陷模。局域在出现缺陷的位置