本文將一維磁性光子晶體與PT(Parity-Time)對稱結(jié)構(gòu)相結(jié)合,實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)獨特的非互易性傳輸,并發(fā)現(xiàn)該結(jié)構(gòu)具有特殊的傳感機制,從而提出新型的光子晶體傳感器模型,該模型不同于傳統(tǒng)的傳感機制,在一定程度上能夠有效的提高光學(xué)傳感器的性能。論文首先介紹了PT對稱結(jié)構(gòu)的理論研究方法,提出了基于PT對稱結(jié)構(gòu)非互易性傳輸?shù)睦碚撃Ｐ�。該模型將PT對稱結(jié)構(gòu)與磁光材料相結(jié)合,分析了不同參數(shù)對結(jié)構(gòu)傳輸特性的影響,實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的非互易性傳輸。此外,選用不同性質(zhì)的磁光材料,通過調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的相關(guān)參數(shù)可以調(diào)制結(jié)構(gòu)的傳輸性能。例如對外加偏置磁場大小進行調(diào)制,能夠改變光譜傳輸特性的頻段,可以使結(jié)構(gòu)工作在更大的頻率范圍內(nèi),在特定頻段實現(xiàn)所需要的傳輸特性,從而擴大結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍。在磁性材料和PT對稱結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,論文提出了基于PT對稱結(jié)構(gòu)的磁場傳感器,并分析了傳感器的傳感機制、傳感范圍和靈敏度。帶有磁諧振器的PT對稱結(jié)構(gòu)具有獨特的帶邊模式,外加偏置磁場的變化,使得旋磁材料的磁導(dǎo)率張量發(fā)生變化,進而使得結(jié)構(gòu)帶邊模式的位置發(fā)生變化,從而可以通過檢測結(jié)構(gòu)傳輸譜的帶邊位置檢測外部磁場,實現(xiàn)磁場傳感,傳感器的靈敏度范圍擴大到了240...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 磁性光子晶體簡介
    1.3 PT對稱結(jié)構(gòu)簡介
    1.4 光子晶體傳感器簡介
    1.5 論文主要工作
第二章 一維PT對稱結(jié)構(gòu)的研究方法
    2.1 引言
    2.2 光子晶體的理論分析方法
        2.2.1 基于磁光材料一維光子晶體傳輸矩陣法
        2.2.2 平面波展開法
        2.2.3 有限元法
    2.3 一維PT對稱結(jié)構(gòu)的理論分析方法
        2.3.1 一維PT對稱結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)方法
        2.3.2 一維PT對稱結(jié)構(gòu)帶隙的計算方法
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于磁性材料PT對稱結(jié)構(gòu)的非互易傳輸模式研究
    3.1 引言
    3.2 基于旋電材料的PT對稱結(jié)構(gòu)傳輸特性的研究
        3.2.1 理論模型設(shè)計與數(shù)值計算
        3.2.2 旋電材料PT對稱結(jié)構(gòu)的非互易性傳輸
        3.2.3 結(jié)構(gòu)參數(shù)對PT對稱結(jié)構(gòu)傳輸特性的影響
    3.3 基于旋磁材料的PT對稱結(jié)構(gòu)傳輸特性的研究
        3.3.1 模型設(shè)計與數(shù)值計算
        3.3.2 旋磁材料PT對稱結(jié)構(gòu)的非互易性傳輸
        3.3.3 結(jié)構(gòu)參數(shù)對PT對稱結(jié)構(gòu)的傳輸特性的影響
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于磁諧振腔的PT對稱結(jié)構(gòu)磁場傳感器的研究
    4.1 引言
    4.2 模型設(shè)計和參數(shù)優(yōu)化
        4.2.1 結(jié)構(gòu)理論模型設(shè)計
        4.2.2 傳輸特性的計算方法
    4.3 磁場傳感的機制和性能分析
        4.3.1 外加磁場對旋磁材料磁導(dǎo)率張量的影響
        4.3.2 帶邊模式與磁場傳感機制
        4.3.3 磁場傳感器分辨率和靈敏度分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 基于PT對稱微腔結(jié)構(gòu)大范圍電場傳感器的研究
    5.1 引言
    5.2 模型設(shè)計與數(shù)值方法
        5.2.1 結(jié)構(gòu)理論模型設(shè)計
        5.2.2 傳輸特性的計算方法
    5.3 電場傳感機制與性能分析
        5.3.1 結(jié)構(gòu)周期對透射峰的影響
        5.3.2 外加電場對電光材料折射率的影響
        5.3.3 電場傳感機制及測量范圍分析
        5.3.4 電場傳感分辨率和靈敏度分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文



本文編號：4011463