超宽带隙-维光子晶体的设计与优化

一维光子晶体结构简单，不难制备，成本低廉，有一定的研发应用潜力。为了获得在可见光频段内具有超宽带隙的一维光子晶体，以Al2O3和TiO2为组分材料，将缺陷结构光予晶体与周期结构光子晶体进行组合，研究含有缺陷结构-维光子晶体（多层膜）的带隙性能。结果表明：在周期性一维光子晶体结构中插入缺陷层，带隙中出现缺陷模态的同时，原来的光子能带的区域宽度也随着增宽，利用这一性质，可将周期结构与含缺陷的结构组合成“异质结构”，利用周期结构的带隙来补偿缺陷层引起的缺陷模，从而实现带隙的增宽。此外，对“异质结构”进行了优化，结果表明，优化可以大大减少总层数、简化结构，但基本不影响展宽的光子带隙性能。