準(zhǔn)晶光子晶體的設(shè)計和制作方法研究的開題報告

準(zhǔn)晶光子晶體的設(shè)計和制作方法研究的開題報告開題報告題目：準(zhǔn)晶光子晶體的設(shè)計和制作方法研究一、研究背景和意義光子晶體是由周期性介質(zhì)構(gòu)成的晶格結(jié)構(gòu)，具有光子禁帶現(xiàn)象。其在光電器件、光通信、傳感器等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。但是傳統(tǒng)的光子晶體結(jié)構(gòu)大多數(shù)是周期性的，導(dǎo)致其在某些頻率范圍內(nèi)的性質(zhì)受到限制。為此，研究者提出了準(zhǔn)晶光子晶體的概念，即在光子晶體中引入一定量的無規(guī)序位錯結(jié)構(gòu)，使其性能更加靈活多樣。準(zhǔn)晶光子晶體的研究不僅有理論意義，還具有實際意義。通過對準(zhǔn)晶光子晶體的設(shè)計和制作方法的研究，可以開發(fā)出更加靈活多樣、優(yōu)良性能的光子晶體，為光電器件、光通信、生物傳感器等應(yīng)用領(lǐng)域提供更好的解決方案。二、研究內(nèi)容和技術(shù)路線本文主要研究準(zhǔn)晶光子晶體的設(shè)計和制作方法，包括以下內(nèi)容：1.準(zhǔn)晶光子晶體的基本原理和性質(zhì)分析。2.準(zhǔn)晶光子晶體的設(shè)計方法，包括拓撲優(yōu)化方法、顆粒動力學(xué)模擬等。3.準(zhǔn)晶光子晶體的制備方法，包括自組裝法、離子束刻蝕等。4.準(zhǔn)晶光子晶體的結(jié)構(gòu)和性能測試。技術(shù)路線：1.研究準(zhǔn)晶光子晶體的原理和性質(zhì)，包括對準(zhǔn)晶結(jié)構(gòu)的分析和光子晶體性質(zhì)研究。2.研究準(zhǔn)晶光子晶體的設(shè)計方法，包括拓撲優(yōu)化方法、顆粒動力學(xué)模擬等，通過計算得出優(yōu)化的準(zhǔn)晶結(jié)構(gòu)。3.研究準(zhǔn)晶光子晶體的制備方法，包括自組裝法、離子束刻蝕等，通過制備出的樣品對其準(zhǔn)晶結(jié)構(gòu)進行驗證。4.對準(zhǔn)晶光子晶體的結(jié)構(gòu)和性能進行測試，包括對其的光學(xué)特性和其他物理特性的測試。三、研究進度和計劃預(yù)計在3年內(nèi)完成準(zhǔn)晶光子晶體的設(shè)計和制作方法研究，以下是研究計劃和進度安排：第一年：對準(zhǔn)晶光子晶體的基本原理和性質(zhì)進行分析研究；學(xué)習(xí)拓撲優(yōu)化方法、顆粒動力學(xué)模擬等準(zhǔn)晶光子晶體的設(shè)計方法。第二年：研究準(zhǔn)晶光子晶體的設(shè)計方法，通過計算得出優(yōu)化的準(zhǔn)晶結(jié)構(gòu)；學(xué)習(xí)自組裝法、離子束刻蝕等準(zhǔn)晶光子晶體的制備方法。第三年：研究準(zhǔn)晶光子晶體的制備方法，通過制備出的樣品對其準(zhǔn)晶結(jié)構(gòu)進行驗證；對準(zhǔn)晶光子晶體的結(jié)構(gòu)和性能進行測試。四、研究預(yù)期成果和創(chuàng)新點本研究的預(yù)期成果和創(chuàng)新點包括：1.提出準(zhǔn)晶光子晶體的設(shè)計方法，實現(xiàn)與傳統(tǒng)光子晶體相比的多樣性和靈活性。2.研究和實現(xiàn)了準(zhǔn)晶光子晶體的制備方法。3.對準(zhǔn)晶光子晶體的結(jié)構(gòu)和性能進行測試，為其在光電器件、光通信、生物傳感器等應(yīng)用領(lǐng)域提供更好的解決方案。5.參考文獻[1]WangZJ,ZhangX.Photoniccrystalsforthemanipulationoflight[J].Nanophotonics,2017,6(6):1095-1111.[2]BlancoA,ChomskiE,GrabtchakS,etal.Large-scalesynthesisofasiliconphotoniccrystalwithacompletethree-dimensionalbandgapnear1.5micrometres[J].Nature,2000,405(6785):437-440.[3]MatsuhisaH,KohmuraY,TsujiiY,etal.Deformation-freemicromanipulationofphotoniccrystalsusingamicrochamber[J].LabonaChip,2013,13(7):1351-1354.[4]TribelskyMI.Localizationofelectromagneticwavesin2DPenrose-typedielectricphotonicquasicrystals[J].PhysicaStatusSolidiB,2008,245(11):2365-2370.[5]HsiaoPY,KuoCB,ChungTH,etal.Fabricationof12-foldsymmetricquasicrystallinestructureinSiusing10keVAr+ionbeamirradiationandinductively