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第1章 绪论 1

1.1 光子晶体的基本概念和内涵 1

1.2 光子晶体研究的进展 4

参考文献 9

第2章 光子晶体结构与本征场特性 12

2.1 光子晶体结构和空间对称性 12

2.1.1 空间操作和对称群 12

2.1.2 布拉维格子的对称性 17

2.1.3 光子晶体的对称性 20

2.2 光子晶体的本征电磁场 22

2.2.1 空间操作和本征电磁场方程 22

2.2.2 有限群的表示理论 28

2.2.3 光子晶体的能带和本征场分类 34

2.2.4 光子晶体本征电磁场的能量速度 42

2.3 光子晶体的禁带机制 48

2.3.1 模式耦合理论 48

2.3.2 光子晶体中的模式耦合和禁带机制 61

参考文献 63

第3章 电磁散射理论基础 64

3.1 标量场的散射理论 64

3.1.1 Green函数和无界空间散射场 65

3.1.2 二维空间散射场的一般形式 67

3.1.3 二维空间散射截面一般形式 69

3.1.4 有限数目柱结构本征场的对称性和散射场 71

3.2 周期结构的散射理论 75

3.2.1 周期结构的Green函数和本征场 75

3.2.2 一维周期柱结构的散射理论 78

3.2.3 二维周期柱结构的散射理论 84

3.3 有限周期结构的散射矩阵理论 88

3.3.1 散射矩阵理论基础 89

3.3.2 平板（有限厚度）周期结构的散射矩阵理论 92

3.3.3 有限层一维周期结构的散射矩阵理论 98

参考文献 100

第4章 光子晶体禁带与通带光传输特性 102

4.1 光子晶体的模式禁带 102

4.1.1 空间对称模式禁带 102

4.1.2 光子晶体方向传输禁带与光子晶体光纤 111

4.1.3 平板光子晶体导模禁带 123

4.2 光子晶体通带光传输特性 132

4.2.1 二维光子晶体的等效介质特性 132

4.2.2 半无限二维光子晶体的奇异光传输特性 138

4.2.3 一维光子晶体板的光传输特性 143

4.2.4 平板光子晶体光传输特性 147

参考文献 157

第5章 光子晶体缺陷结构与纳米光子器件 159

5.1 光子晶体波导 159

5.1.1 二维光子晶体波导及波导定向耦合器 159

5.1.2 基于非线性直角波导的光控光结构 168

5.1.3 平板二维光子晶体波导 172

5.2 光子晶体谐振腔 176

5.2.1 谐振腔的主要参数 177

5.2.2 平板二维电激励高Q值光子晶体微腔激光器 180

5.2.3 光子晶体环形腔的转动效应 186

5.3 光子晶体波导／微腔耦合系统 196

5.3.1 上下载滤波器 197

5.3.2 光子晶体波导准直光输出 203

参考文献 209

第6章 金属光子晶体 212

6.1 均匀金属平板结构 212

6.1.1 金属的光学特性 212

6.1.2 金属／介质界面等离激元 214

6.1.3 金属／介质平板波导结构 220

6.1.4 金属／介质多层平板结构 231

6.2 平板一维金属光子晶体 235

6.2.1 平板一维金属光子晶体的本征模式 236

6.2.2 平板一维金属光子晶体的增透机制 241

6.3 维金属光子晶体 244

6.3.1 金属圆柱等离激元 244

6.3.2 金属圆柱孔等离激元 247

6.3.3 二维金属圆柱光子晶体能带 248

6.3.4 二维金属圆柱孔光子晶体能带 253

参考文献 255