光子晶体材料在集成光学和光伏中的应用

第一章 光子晶体材料基础第一节 光子晶体材料介绍一、光子晶体的概念二、光子晶体中特殊的光传输现象三、光子晶体材料的应用第二节 光子晶体材料的能带工程一、光子晶体的禁带工程二、光子晶体带边（band-edge）工程三、光子晶体的允带工程四、能带工程展望第三节 基于光子晶体的光集成发展现状和存在的主要问题第二章 光子晶体的设计理论第一节 平面波展开法一、本征值方程二、Bloch理论三、本征值求解四、算法举例五、色散曲线分析六、光子晶体中电磁场传输性质第二节 传递矩阵法一、一维光子晶体结构二、传递矩阵的推导三、计算实例第三节 时域有限差分法（FDTD）一、Maxwell方程二、差分方程三、FDTD算例第三章 一维光子晶体性质研究第一节 一维光子晶体的能带性质一、一维光子晶体的禁带宽度二、一维光子晶体禁带简并分析三、一维光子晶体全方向反射镜第二节 一维光子晶体高阶禁带的特点一、通讯波段禁带边缘的收敛特性二、一维光子晶体高阶禁带的宽度和分布特点三、一维光子晶体高阶禁带的容差特点第三节 一维光子晶体缺陷态分析一、单缺陷层的透射谱性质二、多缺陷层的透射谱性质三、缺陷能级的简并性质第四章 二维光子晶体性质研究第一节 二维光子晶体能带结构优化一、通过改变格点形状获得完全禁带二、格点形状改变对二维光子晶体能带结构的影响三、复式格点的色散曲线特点第二节 电磁场传输方向与二维光子晶体能带问的关系一、波矢在周期性平面内二维光子晶体的色散性质二、波矢偏离周期性平面对二维光子晶体色散曲线的影响三、波矢偏离周期性平面对不同填充比二维光子晶体的禁带影响四、色散曲线对光在光子晶体中传输方向的影响第五章 光子晶体制作方法第一节 精密加工法一、机械加工法二、层层叠加技术（Layer-by-layer）三、光刻技术四、纳米压印技术五、光学方法六、其他方法第二节 自组装法一、常用自组装方法¨二、自组装方法的一般过程三、自组装的主要特点四、三维光子晶体中人工缺陷的制作五、自组装方法的展望第六章 集成光学用光子晶体器件第一节 集成光学简介一、集成光学的基本技术途径二、集成光学对材料的要求三、光集成的发展方向第二节 高阶禁带的性质研究一、实验方法二、高阶禁带性质第三节 高阶禁带宽带滤波器设计一、高阶禁带设计二、实验方法三、结果和分析第四节 反射式窄带滤波器设计一、正弦振荡以微扰的形式叠加在多层结构中各层的光学厚度上二、正弦振荡对多层结构中各层的光学厚度进行调制第五节 光子晶体带阻滤波器一、理论设计二、试验过程三、结果和分析第七章 光子晶体在晶硅电池陷光结构中的应用第一节 晶硅太阳电池发展状况及趋势一、晶体硅太阳能产业发展现状二、晶硅太阳电池发电成本分析三、晶硅电池技术的未来发展趋势第二节 超薄晶硅太阳电池上表面陷光结构研究一、一维光子晶体结构研究现状二、超薄晶硅电池的上表面陷光结构要求三、基于一维光子晶体材料的超薄晶硅太阳电池上表面陷光结构设计四、上表面陷光效果评估第三节 基于一维光子晶体陷光的超薄晶硅太阳电池研究一、结构模型和陷光效果评估方法二、不同厚度晶硅电池的光吸收情况三、一维光子晶体表面织构优化四、电池性能评估参考文献

《光子晶体材料在集成光学和光伏中的应用》主要内容包括光子晶体色散曲线的计算、光子晶体高阶带隙的性质、集成用光子晶体窄带滤波器研究、超薄晶硅太阳电池陷光结构设计等。书中各章的光子晶体色散曲线、瞬态光场分布、透射谱和反射谱数据，均为作者原创性成果。此外，为能比较全面地反映光子晶体研究的进展情况，《光子晶体材料在集成光学和光伏中的应用》还对光子晶体材料的发展趋势、设计方法、加工技术等进行了详细阐述。　　《光子晶体材料在集成光学和光伏中的应用》可供高校研究生及高年级本科生、科研院所等相关专业的研究人员参考阅读。