陈 彦,唐吉玉,刘 洋,王 茜,潘保瑞,张正超

(华南师范大学物理与电信工程学院,广东 广州 510006)



·光子晶体·

二维三角型金属氧化物光子晶体全带隙研究

陈 彦,唐吉玉,刘 洋,王 茜,潘保瑞,张正超

(华南师范大学物理与电信工程学院,广东 广州 510006)

提出了一种抑制微带天线表面波传播的方法：将过渡金属氧化物作为二维三角型光子晶体介质柱,以显著改善天线的性能。利用平面波展开法,计算了分别由CoO、CuO和ZnO三种过渡金属氧化物构成的二维三角型光子晶体的全带隙结构,得出了全带隙宽度gapwidth、中心频率gapmid以及带隙率gapratio与填充比F之间的关系曲线。研究表明,过渡金属氧化物可构成具有较宽微波波段全带隙的光子晶体,在微波领域具有很高的实用性。最大全带隙宽度均在0.06ωa/2πc以上,CoO光子晶体带宽最大为0.118ωa/2πc,带隙率可达到24.255%,当填充比增大时,中心频率由高频逐渐向低频移动。

光子晶体；过渡金属氧化物；三角型；平面波展开法；完全带隙

1 引 言

光子晶体(photonic crystal)[1-2]是一种人工设计的,由折射率不同的介质按周期性交替排列构成的结构。结构上的周期性使光子晶体具有光子带隙,具有完全带隙的光子晶体因对不同方向的光都存在光子带隙而具有较好的应用价值[3]。

对于二维光子晶体全带隙,虽已有大量研究,但大多只是涉及Si基、Ge基、GaAs基等普通介质型以及金属型[4]。目前对二维过渡金属氧化物光子晶体的相关研究较少,而过渡金属氧化物有很多优良特性,如具有较低的光吸收和相对高的折射系数等特性[5],很适合用于制备高性能光子晶体。……