1. 本选题研究的目的及意义
随着光通信技术的飞速发展，对光信号处理的功能器件提出了越来越高的要求，例如在光通信系统中对信号进行选择性滤波的光滤波器。
传统的介介电光子晶体滤波器由于工作带宽窄、尺寸大等缺点，难以满足现代光通信技术对器件小型化、集成化和高性能的要求。
而表面等离子体（SPP）是一种存在于金属和介质界面上的自由电子集体振荡，它可以将电磁场束缚在亚波长尺度内，从而实现光与物质相互作用的增强，为克服传统光学器件的局限性提供了新的途径。
2. 本选题国内外研究状况综述
等离子体光子晶体作为一种新型的人工光学材料，近年来受到了国内外学者的广泛关注。
现对国内外在该领域的研究现状进行综述。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本课题的主要研究内容包括以下几个方面：1.研究一维等离子体光子晶体的基本理论，包括金属介电常数的Drude模型、光子晶体能带理论、传输矩阵法等，为后续的滤波特性分析提供理论基础。
2.分析一维等离子体光子晶体的TE/TM滤波特性，包括TE和TM波的传输特性、结构参数对滤波特性的影响、材料特性对滤波特性的影响等，揭示一维等离子体光子晶体实现TE/TM偏振滤波的物理机制。
3.基于一维等离子体光子晶体设计滤波器，包括窄带滤波器的设计与仿真、宽带滤波器的设计与仿真、多通道滤波器的设计与仿真，并通过数值仿真验证设计方案的可feasibility。
4. 研究的方法与步骤
本课题将采用理论分析和数值模拟相结合的研究方法。
首先，我们将利用电磁场理论和光学原理，对一维等离子体光子晶体的TE/TM滤波特性进行理论分析，推导相关公式，并探讨影响滤波特性的关键因素。
其次，我们将利用有限元分析软件COMSOL对所设计的一维等离子体光子晶体滤波器进行数值模拟，研究不同结构参数和材料特性对滤波性能的影响，并对仿真结果进行分析和讨论。
5. 研究的创新点
本课题的研究创新点在于：1.提出一种基于新型材料体系的一维等离子体光子晶体结构，并通过优化结构参数和材料特性，实现对TE和TM偏振光的高效分离和选择性滤波。
2.建立一维等离子体光子晶体TE/TM滤波特性的理论模型，揭示其物理机制，并通过数值仿真验证理论模型的正确性。
3.设计多种类型的一维等离子体光子晶体滤波器，包括窄带、宽带和多通道滤波器，并通过仿真优化其性能，为实际应用提供参考。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
[1] 刘少斌, 陈海清, 何建军, 等. 基于石墨烯和金属光栅的一维光子晶体偏振特性研究[J]. 光子学报, 2022, 51(11): 1116001.
[2] 王丽, 尹志勇, 刘洋, 等. 基于一维光子晶体的太赫兹滤波器研究[J]. 激光与红外, 2023, 53(02): 185-191.
[3] 陈梦迪, 张凯, 梁瑞生, 等. 基于石墨烯和金属的一维光子晶体在太赫兹波段的偏振特性研究[J]. 光学学报, 2023, 43(01): 0124002.
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