三维光子晶体力学行为研究

摘要

光子晶体材料是一种具有周期性微结构的新型材料,该材料可用来制造选择性光电设备和光学纤维材料等.三维光子晶体的周期性结构不仅影响材料的光学性能,而且材料的摩擦学等力学方面性能也起到决定性作用.为使材料在集成工艺或不同工作条件下保持良好的摩擦学性能,对光子晶体性能的预测和研究则至关重要.本文利用有限元(FEM)方法和微观力学理论相结合的方法进行研究光子晶体材料的力学性能如材料杨氏模量等.分析研究球状压头压入材料过程中的压头与光子晶体材料摩擦接触行为表征,进而反应光子晶体材料多相材料周期性微结构参数对其力学性能的影响.研究表明,由于周期性微结构的影响,光子晶体材料表现出完全不同于实体材料的力学性能,孔隙率对光子晶体材料力学性能有显著影响.