左右手材料光子晶体带隙及表面波局域电场特性

为研究与设计新型光波导和光学传感器,通过参数匹配,并利用平面波展开的传输矩阵理论及布洛赫定理,研究左右手材料光子晶体的能带结构、表面波局域电场分布等,结果表明:零平均折射率左右材料光子晶体能带中存在的半封闭状和封闭状禁带结构,且通带中的能级曲线由高频向低频方向振荡衰减并简并.添加表面覆盖层介质后,部分半封闭状及封闭状禁带中出现正向波和反向波分立能级,分立能级随覆盖层厚度增大向波矢减小方向移动,半封闭状禁带中的分立能级在覆盖层厚度达到一定数值时出现分裂现象.禁带中正向表面波局域电场极大值均处于覆盖层与光子晶体表面交界处附近,并随覆盖层厚度增大或远离交界处而衰减,封闭状禁带对应的局域电场极大值对覆盖层厚度的响应灵敏度弱于半封闭状禁带.禁带中的反向表面波局域电场及其极大值均处于光子晶体内部,而且随覆盖层厚度增大而增强,封闭状禁带对反向表面波的局域限制作用、表面波与入射光的耦合作用、局域电场对覆盖层厚度的响应灵敏度等强于半封闭状禁带.