利用有限時域差分法模擬磁性光子晶體聚焦平凹透鏡特性

Abstract

近年來光子晶體的研究主要都集中在介電材料上，探討的結構也多在波導、共振腔等光電元件。本文將深入的探討磁性材料對光子晶體能隙的影響並利用其負折射的特性，設計磁性光子晶體聚焦平凹透鏡。並且從調變導磁係數(permeability)來探討磁性材料對聚焦平凹透鏡，在焦距與聚焦效率的影響。利用有限時域差分法與平面波展開法同時的去探討其特性。發現磁性材料對不同偏振模態的平面波有不同的響應，反應在焦距與聚焦效率上，利用這種特殊的性質，可以將此聚焦平凹透鏡，當作是一種濾波器，且不只是對特定的波長濾波，而是一種對特定偏振模態與入射波長都具有選擇性聚焦的特殊濾波器。 由於結構的限制，所以將利用有限時域差分法來詳細的研究其聚焦的特性。借由觀察能量場的分布來探討其負折射與聚焦的效應，並分析其焦距與聚焦點的場分佈，來了解此結構的光子晶體，對不同偏振模態的特性與影響。