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二维光子晶格中的若干光传播现象的研究的综述报告
光子晶体是一种具有周期性介电常数的人工结构，是光与物质相互作用的重要载体之一。其中，二维光子晶格是一种由两个交替分层的介质形成的人工结构，具有具有周期性的折射率变化。
在二维光子晶格中，光子在晶格结构中的散射和透射行为具有很多有趣的性质，引发了广泛的研究。以下是其中一些光传播现象的综述。
1.光子晶体禁带
光子晶体禁带是指光子晶体中能量不能传播的特定频率范围。在二维光子晶格中，禁带存在于两个频率范围，分别为TE（横向电场）和TM（纵向电场）模式。禁带的宽度取决于晶格常数和折射率。
2.色散关系
色散关系是指光子晶体中光子波矢和频率之间的关系。在二维光子晶格中，色散关系呈现出Brillouin带结构，即一组具有不同折射率的同向光线形成了一系列相邻的光带隙。这种结构对于光子晶体光学器件的设计和应用具有重要意义。
3.端面效应
在二维光子晶格中，晶格的端面效应会引起光子晶格中禁带的变化。具体来说，光子晶体中的端面会形成一定的反射界面，使得禁带出现较大的变化区域，这可以被用于设计光子晶体传感器和光调制器等光网络应用。
4.透射和反射现象
二维光子晶格中透射和反射现象也具有特殊的性质。由于光子晶格的周期性结构，光线在结构中的分布情况会受到晶格常数和折射率等参数的影响。在一个固定的偏振方向下，不同阶数的反射和透射现象会呈现出不同的分布图案。
5.模式转换
在二维光子晶格中，光线的模式转换也因反射和透射现象产生了特殊的结果。例如，在垂直入射的情况下，入射光线可以发生TE模式转为TM模式的转换。此外，在光波引导器等光学器件中，单模和多模的模式转换也是重要的研究方向。
综上所述，二维光子晶格中的光传播现象具有多样的特殊性质和应用前景。这些性质可以用于光学器件的设计和制造，还能用在新型光传感器和光布尔逊探测器等光学系统中。因此，对于光子晶体的研究将持续受到广泛的关注和重视。