[發(fā)明專利]一種不等寬帶隙等離子體光子晶體

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710843693.4
• 申請日: 2017-09-19
• 公開（公告）號: CN107422401A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姬金祖;馬云鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G02B1/00
• 分類號: G02B1/00;H05H1/24
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所11569
• 代理人: 王戈

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及等離子體領(lǐng)域，特別是涉及一種不等寬帶隙等離子體光子晶體。

背景技術(shù)

光子晶體又稱為光子帶隙材料，是由不同電磁參數(shù)的材料周期性排列而成的人工微結(jié)構(gòu)，其周期性可以產(chǎn)生光子晶體帶隙，從而使得落入該帶隙的電磁波不能傳播。基于以上特征，光子晶體被廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域。等離子體光子晶體，是由等離子體自身密度的周期性分布，或者同其他介電材料交錯周期性排列而形成的一種新型可調(diào)光子晶體。等離子體呈氣體形式，沒有固定形狀，因此，往往采用周期性排列的介質(zhì)形成封閉式等離子體。等離子體具有很強的色散特性，本身就具有高頻濾波器的性質(zhì)，結(jié)合周期結(jié)構(gòu)的效應(yīng)，更適用于頻率特性的調(diào)制。與傳統(tǒng)光子晶體相比，等離子體光子晶體在特定介質(zhì)電磁參數(shù)、等離子體參數(shù)條件下，可以產(chǎn)生反常反射、時變動態(tài)可控等特殊性質(zhì)。人們可以很容易對等離子體光子晶體的不同時空參數(shù)，如等離子體電子密度、碰撞頻率等進行時空調(diào)制，改變其能帶位置和寬度，進而，使頻率落入該帶隙的電磁波禁止傳播，實現(xiàn)對光頻率的選擇和光傳播的控制。基于以上特性，等離子體光子晶體可以被應(yīng)用在等離子體天線、光開關(guān)以及等離子體隱身等諸多電磁波控制領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用前景。

目前，等離子體光子晶體結(jié)構(gòu)一般都是等離子體和介質(zhì)板交錯放置，相鄰的介質(zhì)板中間封閉等離子體，等離子體一般采用阻擋放電方式產(chǎn)生，等離子體光子晶體的帶隙寬度都是相同或近似相同的。但在實際應(yīng)用中，有時候需要寬度不等的多個帶隙。某些頻段需要較寬的帶隙，某些頻段需要較窄的帶隙。此時，傳統(tǒng)的等離子體光子晶體的帶隙分布特性就難以滿足這種需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種不等寬帶隙等離子體光子晶體，能夠產(chǎn)生多個頻段的不等寬帶隙。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種雙頻不等寬帶隙等離子體光子晶體，所述光子晶體包括：多層介質(zhì)和多層等離子體，所述介質(zhì)與所述等離子體交錯排列，所述等離子體由所述等離子體兩側(cè)的所述介質(zhì)封裝，所述光子晶體在電磁波入射部分的所述介質(zhì)的厚度與所述光子晶體在電磁波透射部分的所述介質(zhì)的厚度不同，所述光子晶體在電磁波入射部分的所述等離子體的厚度與所述光子晶體在電磁波透射部分的所述等離子體的厚度不同。

可選的，所述介質(zhì)具有8層，所述等離子體具有7層。

可選的，所述光子晶體在電磁波入射部分的所述介質(zhì)的層數(shù)為4層，所述光子晶體在電磁波透射部分的所述介質(zhì)的層數(shù)為4層。

可選的，所述光子晶體在電磁波入射部分的所述等離子體的層數(shù)為3層，所述光子晶體在電磁波透射部分的所述等離子體的層數(shù)為4層。

可選的，所述光子晶體在電磁波入射部分的所述介質(zhì)的厚度均為10mm，所述光子晶體在電磁波透射部分的所述介質(zhì)的厚度均為5mm。

可選的，所述光子晶體在電磁波入射部分的所述等離子體的厚度均為10mm，所述光子晶體在電磁波透射部分的所述等離子體的厚度均為5mm。

可選的，所述等離子體的頻率為1GHz，所述等離子體的碰撞頻率為1.5GHz。

可選的，所述介質(zhì)采用有機玻璃材料制成，所述等離子體由封閉的低壓氬氣放電形成。

根據(jù)本發(fā)明提供的具體實施例，本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果：本發(fā)明提供的不等寬帶隙等離子體光子晶體，在電磁入射部分的介質(zhì)厚度與在電磁波透射部分的介質(zhì)厚度不同，在電磁入射部分的等離子體厚度與在電磁波透射部分的等離子體厚度也不相同，通過調(diào)整電磁入射部分和透射部分介質(zhì)層與等離子體層的厚度，能夠得到具有多個頻段的不等寬帶隙的光子晶體。本發(fā)明將電磁波透射部分介質(zhì)層、等離子體層的厚度分別設(shè)置為電磁波入射部分介質(zhì)層、等離子體層厚度的1/2，獲得了寬度不同的兩個帶隙。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例不等寬帶隙等離子體光子晶體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例不等寬帶隙等離子體光子晶體反射率和透射率曲線圖。

具體實施方式