空间非相干光束在一维光子晶体中的传输特性研究的开题报告.docx

空间非相干光束在一维光子晶体中的传输特性研究的开题报告
一、研究背景和意义：
光子晶体是由具有不同折射率的材质构成周期性结构的物体，可用于调制、转换和控制光的传输和储存，因此在光子学、信息处理、传感器等领域具有重要应用价值。目前，大多数对于光子晶体的研究都是基于简单的相干光束，而对于非相干光束的传输特性的研究还相对较少。因此，本文将研究空间非相干光束在一维光子晶体中的传输特性，探究其与相干光束的异同以及对光子晶体性能的影响，这将为非相干光束在光子学和通信中的应用提供重要参考。
二、研究方法和内容：
1.研究方法：
利用传输矩阵法（TMM）和有限差分时间域（FDTD）仿真方法，分别模拟空间非相干光束在一维光子晶体中的传输过程。将模拟结果与相干光束的传输特性进行对比。
2.研究内容：
（1）分析空间非相干光束和相干光束的特点和区别。
（2）建立一维光子晶体的传输模型，并进行仿真计算，得到模拟结果。
（3）探究空间非相干光束在光子晶体中的传输特性，比较与相干光束的异同。
（4）分析不同物理参数对非相干光束传输的影响，如折射率、周期长度等。
（5）讨论空间非相干光束在光子晶体中的应用前景。
三、研究计划和进度安排：
1.第一阶段：文献综述和理论分析（两周）
a.阅读相关文献，了解光子晶体、非相干光束的基本概念和传输模型等
b.分析非相干光束与相干光束的特点和区别
c.建立一维光子晶体的传输模型，分析模型的特点和理论基础。
2.第二阶段：数值仿真和实验设计（三周）
a.使用TMM和FDTD方法，分别计算空间非相干光束和相干光束的传输特性
b.探究不同物理参数对非相干光束传输的影响
c.设计实验，验证理论计算的可行性和准确性
3.第三阶段：数据整理和结论撰写（两周）
a.将仿真和实验数据进行整理、分析、统计
b.撰写研究报告和论文
c.调整和完善研究内容和方法
四、参考文献：
1.Yablonovitch,E.InhibitedSpontaneousEmissioninSolid-StatePhysicsandElectronics.Phys.Rev.Lett.1987,58(20),2059–2062.
2.Joannopoulos,J.D.;Johnson,S.G.;Winn,J.N.PhotonicCrystals:MoldingtheFlowofLight,secondedition.PrincetonUniversityPress,2008.
3.KurtuluşAçıkgöz,V.;Polat,E.Ö.;Çakır,S.;Özbay,E.ExperimentalobservationofAndersonlocalizationinrandom-walk-likeLévyflightinthree-dimensionalbulkphotoniccrystals.Phys.Rev.Res.2020,2(1),013067.
4.Zhang,P.;Zhang,W.;Hu,X.;Huang,Z.;Jin,H.Beamshapingandbeamsplittingofpartiallycoherentlightusingone-dimensionalphotoniccrystals.J.Opt.Soc.Am.B2009,26(1),72–77.