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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