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一维介质光子晶体表面模的物理特性及物理效应研究的开题报告
摘要：
光子晶体是由周期性的介质构成的光学光子带隙材料，具有优异的光学和电学性能，在光子学领域有着广泛的应用。其中，光子晶体表面模是作为介质光子晶体表面处理器的基本组成单元而得到广泛研究的模式之一。本文将首先介绍一维介质光子晶体的基本结构和光学性质，然后重点阐述光子晶体表面模的物理特性及其在光学信息处理中的应用。最后，将讨论光子晶体表面模在计算光学和光子器件中的应用潜力。
关键词：光子晶体、表面模、光学信息处理、光子器件
一、研究背景
光子晶体是由周期性的介质生产的光学光子带隙材料。它的具有周期性的结构可以产生带隙，因此属于纳米尺度下的光子带隙材料。其在光学领域中的应用十分广泛，如光学通信、光电传感等领域（范祥明等，2016）。在大量实验和理论的研究中，人们发现光子晶体表面模在传感、光子信息处理、非线性光学，微纳光子学等方面具有广泛应用前景。因此，研究一维介质光子晶体表面模的物理特性及其应用对于发展光学通信、微纳光子学等领域具有重要意义。
二、研究内容
（一）介绍一维介质光子晶体的基本结构和光学性质;
（二）阐述光子晶体表面模的物理特性，包括简介表面模的不同类型和产生表面模的机理;
（三）论述光子晶体表面模在光学信息处理中的应用，如表面模的传感性能、光学滤波器、波导、集成光路等;
（四）讨论光子晶体表面模在计算光学和光子器件中的应用潜力，如光学管路、光学纠错等。
三、研究方法
本文将采用理论分析和数值模拟相结合的方法对光子晶体表面模的物理特性及应用进行研究。首先通过建立模型，模拟不同类型的表面模的产生机制及其物理特性，然后对比不同的表面模，并评价其在光学信息处理中的应用效果。最后，将探索光子晶体表面模在光学计算和光子器件中的应用潜力。
四、预期成果
通过本研究，将系统地研究一维介质光子晶体表面模的物理特性及其在光学信息处理中的应用。预计将分析不同类型的表面模，理解产生表面模的机理，并评价其在光学通信、波导、集成光路等方面的应用效果。同时，将探讨光子晶体表面模在计算光学和光子器件中的应用潜力。最终研究成果将为光子学领域相关研究提供重要的理论基础和实验指导。
参考文献：
范祥明. 光子晶体及其在通信领域的应用. 清华大学学报(自然科学版). 2016(10): 836-842.