二维光子晶体缺陷间的耦合及波分复用研究的任务书.docx

二维光子晶体缺陷间的耦合及波分复用研究的任务书
任务书
1.研究背景及意义
随着信息技术的发展，人们对高速、高带宽、高效能的通信需求不断增加。光子晶体作为一种新型的光子材料，在光子学领域具有广阔的应用前景。光子晶体具有周期性的介质结构，能够控制和操纵光的传播行为。二维光子晶体是一种非常重要的光子晶体结构，其具备更合适的制备工艺与光学性能，广泛应用于光通信、激光器等领域。
然而，光子晶体中的缺陷对于光子晶体的光学性能具有重要的影响。有针对性地引入缺陷可以实现光子晶体中的光的控制与操控。因此，研究二维光子晶体缺陷间的耦合问题及波分复用技术具有重要的理论和应用意义。通过在光子晶体中引入不同类型的缺陷，可以实现光的传播、调制和转换等功能。波分复用技术可以提高通信系统的传输速率和容量，实现多路光信号同时传输的目标。
2.研究目标
本次研究的目标是探究二维光子晶体缺陷间的耦合问题及波分复用技术。具体目标如下：
-分析和理解二维光子晶体的基本原理和特性；
-研究不同类型的缺陷在二维光子晶体中的耦合行为，并通过数值模拟进行验证；
-探究波分复用技术在二维光子晶体中的应用，并通过实验验证其性能；
-研究不同类型的缺陷在波分复用技术中的作用，并优化二维光子晶体结构；
-对研究结果进行总结、分析，并提出可能的优化方案。
3.研究内容与方案
（1）二维光子晶体的基本原理和特性
-回顾并分析光子晶体的基本原理和特性；
-分析二维光子晶体的制备方法和性能特点；
-理论分析二维光子晶体中的光传播行为。
（2）二维光子晶体缺陷间的耦合行为
-引入不同类型的缺陷，如点缺陷、面缺陷等，并理论分析其耦合行为；
-利用数值模拟方法，验证理论模型，并探究不同缺陷对光传播的影响。
（3）波分复用技术在二维光子晶体中的应用
-研究波分复用技术在二维光子晶体中的应用原理；
-设计并制备具有波分复用功能的二维光子晶体结构；
-实验验证波分复用技术在二维光子晶体中的性能。
（4）缺陷与波分复用技术的耦合与优化
-研究不同类型的缺陷对波分复用技术性能的影响；
-优化二维光子晶体结构，以提高波分复用技术的性能；
-总结并分析研究结果，并提出可能的优化方案。
4.参考文献
-Yablonovitch,E.(1987).Photonicband-gapstructures.JournaloftheOpticalSocietyofAmericaB,4(10),1557-1562.
-Joannopoulos,J.D.,Meade,R.D.,&Winn,J.N.(2008).Photoniccrystals:moldingtheflowoflight(2nded.).PrincetonUniversityPress.
-García,P.D.(2001).PhotonicCrystals:TowardsNanoscalePhotonicDevices(Vol.80).SpringerScience&BusinessMedia.
-Sakoda,K.(2005).Opticalpropertiesofphotoniccrystals(2nded.).SpringerScience&BusinessMedia.