一种光子晶体调频方法和系统技术方案

本申请公开了一种光子晶体调频方法和系统，通过构建光子晶体调频结构装置；基于所述光子晶体调频结构装置进行预处理，获取预处理结果；基于所述预处理结果，通过傅里叶级数展开法进行计算，获取计算结果；基于所述计算结果获得衰减常数随频率的变化曲线,完成光子晶体调频。本申请通过调整金银合金光子晶体中金的含量，即可连续调控金属光子晶体禁带的范围，通过改变金银合金中金比例以达到调频目的的方法比现有方法要简单的多，且成本更低。并减小了光在传播阶段的衰减损耗。减小了光在传播阶段的衰减损耗。减小了光在传播阶段的衰减损耗。

A method and system of photonic crystal frequency modulation

【技术实现步骤摘要】
一种光子晶体调频方法和系统


[0001]本申请属于光子晶体调频领域，具体涉及一种光子晶体调频方法和系统。

技术介绍

[0002]光子晶体作为光电集成线路发展的关键，一直以来受到人们的广泛关注。光子晶体的一个重要特征是光子禁带，落在禁带频率范围内的电磁波将无法通过光子晶体传播。光子晶体最大的特点是能够控制光波或电磁波的流动，由此可以带来许许多新的应用。如何有规律的控制光子禁带范围是近年来科学家们的研究热点之一。
[0003]根据光子晶体的基本理论，改变光子禁带可以通过两种途径实现，一是调整组成光子晶体介质的介电常数ε，二是调整结构的晶格常数，所谓晶格常数就是周期性结构一个基本单元的标度，是一个长度量。当一个器件制造好以后，改变晶格常数即改变光子晶体结构的大小是很困难的方案，因此我们选择的是改变介质的介电常数。
[0004]但现有技术缺点是虽然目前计算理论已经成熟，但是液体并不能满足任意介质常数的要求，无法连续调控金属光子晶体禁带的范围；同时也限制了介质的材料，有些场合下需要固体材质且特定介质的液体配制成本过高。而且在金属光子晶体中填充液体介质的方法，即使在更高成本的情况下达到调控禁带的目的，也会造成光在传播阶段出现更大的衰减损耗。

技术实现思路

[0005]本申请提出了一种光子晶体调频方法和系统，通过构建光子晶体调频结构装置并通过傅里叶级数展开法进行计算，获取计算结果；基于所述计算结果获得衰减常数随频率的变化曲线。
[0006]为实现上述目的，本申请提供了如下方案：
[0007]一种光子晶体调频方法，包括以下步骤：
[0008]构建光子晶体调频结构装置；
[0009]基于所述光子晶体调频结构装置进行预处理，获取预处理结果；
[0010]基于所述预处理结果，通过傅里叶级数展开法进行计算，获取计算结果；
[0011]基于所述计算结果获得衰减常数随频率的变化曲线，完成光子晶体调频。
[0012]优选的，所述光子晶体调频结构装置包括：圆柱型金银合金介质、空气和PML层。
[0013]优选的，所述预处理包括：光从左侧射入所述光子晶体调频结构装置，在PML层之间传播。
[0014]优选的，所述傅里叶级数展开法进行计算的方法包括：
[0015]依据金属的波长和介电常数的参数及空气的介电常数，通过傅里叶级数展开法计算出各个频率点对应的衰减常数和相位常数，计算参数包括：空气介质常数、属介质的介电常数、计算空间、周期和PML层的厚度。
[0016]为了实现上述技术目的，本申请还提出了一种光子晶体调频系统，包括：
[0017]光子晶体调频结构装置、光子晶体调频预处理模块、光子晶体调频数据处理模块和光子晶体调频数据处理模块；
[0018]所述光子晶体调频结构装置用于构建光子晶体调频结构装置；
[0019]所述光子晶体调频预处理模块用于基于所述光子晶体调频结构装置进行预处理，获取预处理结果；
[0020]所述光子晶体调频数据处理模块用于基于所述预处理结果，通过傅里叶级数展开法进行计算，获取计算结果；
[0021]所述光子晶体调频图像绘制模块用于基于所述计算结果获得衰减常数随频率的变化曲线，完成光子晶体调频。
[0022]优选的，所述光子晶体调频结构装置中构建所述光子晶体调频结构装置包括：圆柱型金银合金介质、空气和PML层。
[0023]优选的，所述光子晶体调频预处理模块中所述预处理包括：光从左侧射入所述光子晶体调频结构装置，在PML层之间传播。
[0024]优选的，所述光子晶体调频数据处理模块中所述傅里叶级数展开法进行计算的方法包括：
[0025]依据金属的波长和介电常数的参数及空气的介电常数，通过傅里叶级数展开法计算出各个频率点对应的衰减常数和相位常数，计算参数包括：空气介质常数、属介质的介电常数、计算空间、周期和PML层的厚度。
[0026]本申请的有益效果为：本申请公开了一种光子晶体调频方法和系统，本申请通过调整金银合金光子晶体中金的含量，即可连续调控金属光子晶体禁带的范围，通过改变金银合金中金比例以达到调频目的的方法比现有方法要简单的多，且成本更低。并减小了光在传播阶段的衰减损耗。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本申请实施例方法流程示意图；
[0029]图2为本申请实施例二维金属光子晶体的结构图示意图；
[0030]图3为本申请实施例金属光子晶体的结构图示意图；
[0031]图4为本申请实施例晶格常数示意图；
[0032]图5为本申请实施例矩形棒离散圆棒示意图；
[0033]图6为本申请实施例不同比例金属纳米棒阵列的相位常数随频率的变化曲线示意图；
[0034]图7为本申请实施例不同比例金属纳米棒阵列的衰减常数随频率的变化曲线示意图；
[0035]图8为本申请实施例波长为359nm银链式结构的近场传播分布示意图；
[0036]图9为本申请实施例波长为359nm银链式结构的沿y轴的频率场的分布示意图；
[0037]图10为本申请实施例波长为383nm Au:Ag(1:4)链式结构的近场传播分布示意图；
[0038]图11为本申请实施例波长为383nm Au:Ag(1:4)链式结构的沿y轴的频率场的分布示意图；
[0039]图12为本申请实施例波长为530nm Au:Ag(1:2)链式结构的近场传播分布示意图；
[0040]图13为本申请实施例波长为530nm Au:Ag(1:2)链式结构的沿y轴的频率场的分布示意图；
[0041]图14为本申请实施例波长为288nm纯金链式结构的近场传播分布示意图；
[0042]图15为本申请实施例波长为288nm纯金链式结构的沿y轴的频率场的分布示意图；
[0043]图16为本申请实施例系统组成示意图。
具体实施方式
[0044]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0045]为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。
[0046]实施例1
[0047]如图1所示，一种光子晶体调频方法，具体包括以下内容：
[0048]构建光子晶体调频结构装置；
[0049]基于光子晶体调频结构装置进行预处理，获取预处理结果；
[0050]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光子晶体调频方法，其特征在于，构建光子晶体调频结构装置；对所述光子晶体调频结构装置进行预处理，获取预处理结果；基于所述预处理结果，通过傅里叶级数展开法进行计算，获取计算结果；基于所述计算结果获得衰减常数随频率的变化曲线，完成光子晶体调频。2.如权利要求1所述一种光子晶体调频方法，其特征在于，所述光子晶体调频结构装置包括：圆柱型金银合金介质、空气和PML层。3.如权利要求1所述一种光子晶体调频方法，其特征在于，所述预处理包括：光从左侧射入所述光子晶体调频结构装置，在PML层之间传播。4.如权利要求1所述一种光子晶体调频方法，其特征在于，所述傅里叶级数展开法进行计算的方法包括：依据金属的波长和介电常数的参数及空气的介电常数，通过傅里叶级数展开法计算出各个频率点对应的衰减常数和相位常数，计算参数包括：空气介质常数、属介质的介电常数、计算空间、周期和PML层的厚度。5.一种光子晶体调频系统，其特征在于，包括：光子晶体调频结构装置、光子晶体调频预处理模块、光子晶体调频数据处理模块和光子晶体调频数据处理模块；所述光子晶体调频结构装...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丹，杨慎祥，王栋，朱尔虹，
申请(专利权)人：苏州电光波工业智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：