目錄
前言
第1章 光子/聲子晶體概論 1
1.1 光子/聲子晶體的基本概念 1
1.1.1 光子晶體 1
1.1.2 聲子晶體 2
1.1.3 光子/聲子晶體概念 3
1.2 光子/聲子晶體研究動態(tài) 4
1.2.1 紅外及可見光波段光子晶體研究動態(tài) 5
1.2.2 微波波段光子晶體研究動態(tài) 6
1.2.3 聲子晶體研究動態(tài) 8
參考文獻(xiàn) 9
第2章 光子/聲子晶體帶隙理論 12
2.1 光子/聲子晶體的結(jié)構(gòu) 12
2.1.1 晶格 12
2.1.2 散射單元 16
2.2 光子/聲子晶體的能帶理論 17
2.2.1 能帶的對稱性 17
2.2.2 光子/聲子晶體中波方程及其對稱性 24
2.2.3 光子/聲子晶體的能帶結(jié)構(gòu) 33
參考文獻(xiàn) 36
第3章 聲子晶體 38
3.1 聲子晶體禁帶特性的研究方法 38
3.1.1 彈性波波動方程 38
3.1.2 理想聲子晶體的理論模型 39
3.1.3 理想聲子晶體的能帶結(jié)構(gòu)計(jì)算 41
3.2 布拉格散射型聲子晶體的禁帶特性 46
3.2.1 填充率的影響 46
3.2.2 點(diǎn)陣形式對禁帶的影響 47
3.2.3 材料參數(shù)的影響 47
3.3 局域共振型聲子晶體的禁帶特性 50
3.3.1 局域共振型聲子晶體禁帶特性的基本特征 50
3.3.2 材料參數(shù)對局域共振型聲子晶體禁帶特性的影響 55
3.3.3 第一禁帶的簡化模型和起止頻率估計(jì)式 62
3.4 基于禁帶原理的減振/隔振原理探索 68
3.4.1 周期彈簧振子結(jié)構(gòu)振動帶隙及其隔振特性 69
3.4.2 周期結(jié)構(gòu)細(xì)直梁彎曲振動帶隙特性 75
3.4.3 二維周期結(jié)構(gòu)矩形薄板彎曲振動帶隙特性 79
3.5 聲子晶體的缺陷態(tài)特性 83
3.5.1 缺陷態(tài)概述 83
3.5.2 點(diǎn)缺陷 84
3.5.3 線缺陷 90
3.6 聲子晶體表面波特性 96
3.6.1 聲表面波概述 96
3.6.2 聲子晶體表面波帶隙特性 97
參考文獻(xiàn) 104
第4章 光波光子晶體 108
4.1 一維光子晶體 108
4.1.1 介質(zhì)全(方向)反射鏡 109
4.1.2 一維光子晶體光纖 113
4.2 理想二維光子晶體 114
4.2.1 理想二維光子晶體的橫電(TE)和橫磁(TM)模 114
4.2.2 理想二維光子晶體原理性器件 122
4.2.3 二維光子晶體光纖 131
4.3 平板二維光子晶體 133
4.3.1 平板二維光子晶體的本征模式和帶結(jié)構(gòu) 134
4.3.2 平板光子晶體無源光器件 139
4.3.3 平板光子晶體有源光器件 141
4.4 光子晶體物理制備 143
4.5 化學(xué)法制備光子晶體 146
4.5.1 “膠體晶體”模板法制備三維光子晶體 146
4.5.2 制備三維光子晶體的其他方法 156
4.5.3 核殼結(jié)構(gòu)膠體微球的三維光子晶體 157
4.5.4 三維光子晶體中缺陷的制備 157
4.5.5 前景展望 157
參考文獻(xiàn) 158
第5章 微波光子晶體 160
5.1 微波光子晶體傳輸系統(tǒng) 160
5.1.1 光子晶體波導(dǎo) 160
5.1.2 光子晶體微帶傳輸線 165
5.2 微帶結(jié)構(gòu)微波光子晶體 176
5.2.1 介質(zhì)型微波光子晶體 176
5.2.2 金屬電介質(zhì)型微波光子晶體 180
5.3 高阻表面型微波光子晶體 190
5.3.1 Mushroom光子晶體結(jié)構(gòu) 191
5.3.2 周期矩量法計(jì)算帶隙特性 191
5.3.3 等效介質(zhì)模型 194
5.3.4 反射相位的FDTD計(jì)算 199
5.3.5 新型高阻表面光子晶體結(jié)構(gòu) 201
5.4 光子晶體天線 210
5.4.1 光子晶體微帶天線 210
5.4.2 光子晶體口徑耦合微帶天線 217
5.4.3 光子晶體衛(wèi)星導(dǎo)航接收天線 222
5.4.4 光子晶體口徑天線 226
5.4.5 光子晶體抑制天線互耦 229
5.4.6 光子晶體相控陣天線 232
參考文獻(xiàn) 238