摘要:
由电磁波在介质中的传播,以及介质与介质界面处电场和磁场的切线分量的连续条件,通过详细的理论推导,分别给出了光在介质中传播的传输矩阵,以及光在介质界面处的匹配矩阵,从而得到光子晶体和组合结构光子晶体的总的传输矩阵,进一步给出它们的反射率。在此基础上,研究了具有反转对称组合结构为(ABA)N(BAB)M的光子晶体的界面态,其中介质B为葡萄糖溶液,其折射率是葡萄糖浓度的函数。通过数值计算发现,在组合结构的表面阻抗虚部之和等于零,以及组成组合结构的每个光子晶体的反射相位之和等于零的特征频率处,产生一个界面态。随着葡萄糖浓度的增加,界面态的位置向右移动即蓝移,且界面态的峰值变小。随着介质A和B的厚度da,db 的变大,界面态位置向左移动,峰值几乎不变。随着入射角的变大,界面态向右移动,峰值变化较小。因此,可以通过改变葡萄糖的浓度,介质A和B的厚度以及入射角的大小,即可实现界面态的位置和峰值的调节。以上所得到的关于界面态的一些结论,为光学器件的设计提供重要的理论依据,对实际应用具有潜在的指导意义。