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光子晶体也称为光子带隙材料，是一种新型的人造周期性介电结构，类似于电子半导体材料，它是光子的“半导体”结构。在光子晶体中，周期势是由宏观介质点阵引起的，当介质对光散射足够强时，就会出现光子带隙。合理地调制和设计带隙，可以为光的传播和辐射提供一种全新的控制方式，在光电器件和光学芯片方面有着诱人的应用前景。
低维结构的电声相互作用散射率是评价量子级联激光器等光电器件的重要参数，因此研究结构缺陷超晶格结构中电子-声子相互作用散射率与结构之间的关系具有重要的科学意义和实用价值。
本论文主要研究了光子晶体的光学性质和结构缺陷超晶格结构中电声相互作用散射率与结构之间的关系。在这两方面，做了有益的探究，获得有意义的结果。主要有：
◆本文首次采用解析Bloch模的方法，研究了含结构缺陷的任意组分一维无限尺寸光子晶体的能带结构，波函数，群速度(色散)与结构参数之间的关系。结果表明，缺陷层结构参数改变对缺陷模的性质影响很大。文中指出可以通过改变缺陷层参数或调节理想光子晶体的堆垛顺序控制波导模的性质。
◆基于平面波传递矩阵方法，结合具体光子晶体结构解析模的形式，研究了三维金属网格滤波器的能带结构，滤波特性及三维堆垛金属光子晶体的吸收特性。指出由于光子晶体结构中金属层间的耦合，在小于长波截止频率区域出现了新的透射谱。增大三维堆垛金属光子晶体层间距或在层间填充介电材料会导致的吸收峰增强和吸收峰位红移。
◆运用宏观介电模型解析计算了低温下局域界面光学声子辅助的隙内电子子带间发射率。研究表明，结构的改变会引起参与电声相互作用的波函数交叠程度的变化，导致散射率随之改变。当声子能量与始末电子态能量间隔接近时，会发生共振散射，其性质与非共振区域的散射行为差别很大。