导语

  

内容提要

  

    本书为光子晶体领域的经典教科书。第1章对全书进行了综述。第2章描述了混合介质系统的宏观电磁理论，证明描述磁场的方程是哈密顿方程。基于此事实，第3章对磁场行为做出了描述。第4～6章分别研究了一维、二维、三维光子晶体的电磁特性，阐述了光子带隙的物理起源，以及与之相关的电磁现象。第7～9章研究了一维周期介质波导、二维光子晶体板和光子晶体光纤。第10章阐述了时间耦合模式理论，以及与之相关的应用设计，还描述了光子晶体中的光学现象，如折射、衍射等。《光子晶体：控制光流：原书第二版》附录部分可以帮助读者了解相关基础知识。
    本书主要用于光学工程、微波通信领域，可供本科生、研究生以及相关研究人员阅读和参考。

第1章  简介
  1.1  控制材料的属性
  1.2  光子晶体
  1.3  本书大纲
第2章  混合介质中的电磁理论
  2.1  宏观的麦克斯韦方程组
  2.2  将电磁学看成一个本征值问题
  2.3  谐波模的一般特性
  2.4  电磁能量和变分原理
  2.5  磁场和电场
  2.6  微扰的作用
  2.7  麦克斯韦方程组的比例缩放特点
  2.8  频率的离散与连续性
  2.9  电动力学与量子力学的比较
  2.10  深入阅读
第3章  对称性与固体电磁学
  3.1  利用对称性来分类电磁场模式
  3.2  连续平移对称
  3.3  离散平移对称性
  3.4  光子带结构
  3.5  旋转对称和不可约布里渊区
  3.6  镜像对称与模式的分离
  3.7  时间反演对称
  3.8  布洛赫波的传播速度
  3.9  电动力学与量子力学的再一次比较
  3.10  深入阅读
第4章  多层膜：一维光子晶体
  4.1  多层膜
  4.2  光子带隙的物理起源
  4.3  带隙的大小
  4.4  光子带隙中的倏逝模
  4.5  离轴传播
  4.6  缺陷与局域模
  4.7  表面态
  4.8  全向多层膜反射镜
  4.9  深入阅读
第5章  二维光子晶体
  5.1  二维布洛赫态
  5.2  介质柱四方晶格
  5.3  介质网格四方晶格
  5.4  任意偏振的完全带隙
  5.5  面外传播
  5.6  点缺陷与光的局域
  5.7  线缺陷与波导
  5.8  表面态
  5.9  深入阅读
第6章  三维光子晶体
  6.1  三维晶格
  6.2  拥有完全带隙的光子晶体
  6.3  一个点缺陷内的局域模
  6.4  线缺陷中的局域
  6.5  表面的局域
  6.6  深入阅读
第7章  周期介质波导
  7.1  概述
  7.2  一个二维模型
  7.3  三维周期介质波导
  7.4  对称和极化
  7.5  周期介质波导中的点缺陷
  7.6  有损腔的品质因子
  7.7  深入阅读
第8章  光子晶体板
  8.1  柱板和孔板
  8.2  极化和板厚
  8.3  板中的线缺陷
  8.4  板内的点缺陷
  8.5  不完全带隙高Q的机制
  8.6  深入阅读
第9章  光子晶体光纤
  9.1  约束机制
  9.2  折射率引导光子晶体光纤
  9.3  带隙引导多孔光纤
  9.4  布拉格光纤
  9.5  空心芯光纤的损耗
  9.6  深入阅读
第10章  光子晶体的应用设计
  10.1  概述
  10.2  镜子、波导和谐振腔
  10.3  窄带滤波器
  10.4  时间耦合模式理论
  10.5  弯曲波导
  10.6  波导分路器
  10.7  有损三维滤波器
  10.8  谐振吸收和辐射
  10.9  非线性滤波器和双稳态
  10.10  一些其他问题
  10.11  反射、折射和衍射
  10.12  深入阅读
  10.13  后记
附录A  与量子力学的比较
附录B  倒易晶格与布里渊区
  B.1  倒易晶格
  B.2  构造倒易晶格
  B.3  布里渊区
  B.4  二维晶格
  B.5  三维晶格
  B.6  米勒指数
附录C  带隙图集
  C.1  二维带隙导图
  C.2  三维带隙
附录D  计算光子学
  D.1  概述
  D.2  频域本征问题
  D.3  频域响应
  D.4  时域仿真
  D.5  一个平面波本征求解器
  D.6  进一步阅读和开源软件
参考文献
索引