四層單負材料一維光子晶體的透射譜特性

鄧衛娟，陸德旺

(1.河池學院物理與機電工程學院，廣西 河池 546300；2.隆安縣氣象局，廣西 隆安 532799)

1 引言

單負材料是指介電常數為負、磁導率為正的電單負材料和介電常數為正、磁導率為負的磁單負材料兩種。由于電磁波在單負材料中的波矢量是虛數，則其中電磁波不能通過。然而，由兩種單負材料交替組成的光子晶體對某些頻率的電磁波是可以通過的。近年來，對由單負材料組成的光子晶體研究已經有很多[1-4],文獻[5]研究了由兩種單負材料組成的一維三層結構光子晶體的傳播模式和波導模式；文獻[6]研究了由兩種單負材料組成的一維對稱型多層結構光子晶體的遂穿模特性；文獻[7]研究了三種單負材料組成的三層為周期單元對稱型一維光子晶體的頻率特性。

本文采用傳輸矩陣法研究由兩種單負材料組成的一維四層結構光子晶體（AB）2的透射譜特性，發現這種結構的透射譜出現了3 個遂穿模，入射角的變化對遂穿模的位置幾乎無影響，但對遂穿模的半峰全寬和品質因子產生影響；介質層厚度的變化對中央遂穿模的位置無影響，對左右兩條遂穿模位置的影響較大，對3個遂穿模的半峰全寬和品質因子影響很大；電單負材料的磁導率和磁單負材料的介電常數的變化對遂穿模的位置、半峰全寬和品質因子均影響較大。這些特性為此類結構的光子晶體為光學濾波器的設計和應用提供有益的參考。

2 四層單負材料一維光子晶體的結構模型

用A 和B 分別表示電單負材料和磁單負材料，構造由A、B 組成的一維四層結構光子晶體模型（AB）2?！?br>