Abstract

The omni-directional reflection characteristics of one-dimensional photonic crystals composed of Ta2O5/MgF2 multi-quantum well (MQW) are studied using the transfer matrix method. An omni-directional reflector consisting of three and four Ta2O5/MgF2 MQWs is investigated. Results show that the photonic band gap of the photonic crystal composed of three and four Ta2O5/MgF2 MQWs, which are within the wavelength ranges of 402-712 and 412-1,023 nm, respectively, could cover the entire visible region. The relationship among the width of the band gap, its location, reflectivity rate, and incident angle of the incident light is analyzed. The optimal structural parameters of the MQW of the omni-directional reflector in the visible region are also calculated. The calculations provide a guide for the design of omni-directional reflection devices in the visible region.

© 2011 Chinese Optics Letters

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. T. Murzina, F. Y. Sychev, E. Kim, E. Rau, S. Obydena, O. Aktsipetrov, M. Bader, and G. Marowsky, J. Appl. Phys. 98, 123702 (2005).
  2. V. N. Belyi, N. S. Kazak, S. N. Kurilkina, and N. A. Khilo, Opt. Commun. 282, 1998 (2009).
  3. G. H. Rui, Y. H. Lu, P. Wang, H. Ming, and Q. W. Zhan, Opt. Commun. 283, 2272 (2010).
  4. Q. Ji, X. Ma, J. Sun, H. Zhang, and Y. Yao, Chin. Opt. Lett. 8, 398 (2010).
  5. X. Li, K. Xie, and H.-M. Jiang, Opt. Commun. 282, 4292 (2009).
  6. N. Ansari, M. M. Tehranchi, and M. Ghanaatshoar, Phys. B 404, 1181 (2009).
  7. Y. Han and K. Xie, Acta Photon. Sin. (in Chinese) 37, 1391 (2008).
  8. S. Xu, X. Ding, Z. Xiong, Y. Liu, Y. Liu, Z. Wang, J. Zi, and X. Hou, Photon. Nanostruct. 4, 17 (2006).
  9. S. Xu, Z. Xiong, L. Gu, Y. Liu, X. Ding, J. Zi, and X. Hou, Solid State Commun. 126, 125 (2003).
  10. H. Qiang, L. Jiang, and X. Li, Opt. Laser Technol. 42, 105 (2010).
  11. X. Wang, X. Hu, Y. Li, W. Jia, C. Xu, X. Liu, and J. Zi, Appl. Phys. Lett. 80, 4291 (2002).
  12. H. Ye and G. Chen, Acta Photon. Sin. (in Chinese) 34, 1245 (2005).
  13. H. Inouye, M. Arakawa, J. Ye, T. Hattori, H. Nakatsuka, and K. Hirao, IEEE J. Quantum Electron. 38, 867 (2002).
  14. S. K. Srivastava, S. K. Awasthi, S. K. Srivastava, and S. P. Ojha, Optoelectron. Lett. 6, 1 (2010).
  15. P. J. Yao, X. Y. Chen, B. Chen, Y. H. Lu, P. Wang, X. J. Jiao, H. Ming, and J. P. Xie, Opt. Commun. 236, 101 (2004).
  16. H. Y. Lee and T. Yao, J. Appl. Phys. 93, 819 (2003).
  17. K. B. Crozier, V. Lousse, O. Kilic, S. Kim, S. H. Fan, and O. Solgaard, Phys. Rev. B 73, 115126 (2006).
  18. H. B. Lin, R. J. Tonucci, and A. J. Campillo, Opt. Lett. 23, 94 (1998).
  19. I. Nusinsky and A. A. Hardy, J. Opt. Soc. Am. B 27, 2731 (2010).
  20. S. Dang, Opt. Rev. 15, 255 (2008).

2010 (5)

H. Qiang, L. Jiang, and X. Li, Opt. Laser Technol. 42, 105 (2010).

S. K. Srivastava, S. K. Awasthi, S. K. Srivastava, and S. P. Ojha, Optoelectron. Lett. 6, 1 (2010).

G. H. Rui, Y. H. Lu, P. Wang, H. Ming, and Q. W. Zhan, Opt. Commun. 283, 2272 (2010).

Q. Ji, X. Ma, J. Sun, H. Zhang, and Y. Yao, Chin. Opt. Lett. 8, 398 (2010).

I. Nusinsky and A. A. Hardy, J. Opt. Soc. Am. B 27, 2731 (2010).

2009 (3)

X. Li, K. Xie, and H.-M. Jiang, Opt. Commun. 282, 4292 (2009).

N. Ansari, M. M. Tehranchi, and M. Ghanaatshoar, Phys. B 404, 1181 (2009).

V. N. Belyi, N. S. Kazak, S. N. Kurilkina, and N. A. Khilo, Opt. Commun. 282, 1998 (2009).

2008 (2)

Y. Han and K. Xie, Acta Photon. Sin. (in Chinese) 37, 1391 (2008).

S. Dang, Opt. Rev. 15, 255 (2008).

2006 (2)

K. B. Crozier, V. Lousse, O. Kilic, S. Kim, S. H. Fan, and O. Solgaard, Phys. Rev. B 73, 115126 (2006).

S. Xu, X. Ding, Z. Xiong, Y. Liu, Y. Liu, Z. Wang, J. Zi, and X. Hou, Photon. Nanostruct. 4, 17 (2006).

2005 (2)

H. Ye and G. Chen, Acta Photon. Sin. (in Chinese) 34, 1245 (2005).

T. Murzina, F. Y. Sychev, E. Kim, E. Rau, S. Obydena, O. Aktsipetrov, M. Bader, and G. Marowsky, J. Appl. Phys. 98, 123702 (2005).

2004 (1)

P. J. Yao, X. Y. Chen, B. Chen, Y. H. Lu, P. Wang, X. J. Jiao, H. Ming, and J. P. Xie, Opt. Commun. 236, 101 (2004).

2003 (2)

H. Y. Lee and T. Yao, J. Appl. Phys. 93, 819 (2003).

S. Xu, Z. Xiong, L. Gu, Y. Liu, X. Ding, J. Zi, and X. Hou, Solid State Commun. 126, 125 (2003).

2002 (2)

H. Inouye, M. Arakawa, J. Ye, T. Hattori, H. Nakatsuka, and K. Hirao, IEEE J. Quantum Electron. 38, 867 (2002).

X. Wang, X. Hu, Y. Li, W. Jia, C. Xu, X. Liu, and J. Zi, Appl. Phys. Lett. 80, 4291 (2002).

1998 (1)

Aktsipetrov, O.

T. Murzina, F. Y. Sychev, E. Kim, E. Rau, S. Obydena, O. Aktsipetrov, M. Bader, and G. Marowsky, J. Appl. Phys. 98, 123702 (2005).

Ansari, N.

N. Ansari, M. M. Tehranchi, and M. Ghanaatshoar, Phys. B 404, 1181 (2009).

Arakawa, M.

H. Inouye, M. Arakawa, J. Ye, T. Hattori, H. Nakatsuka, and K. Hirao, IEEE J. Quantum Electron. 38, 867 (2002).

Awasthi, S. K.

S. K. Srivastava, S. K. Awasthi, S. K. Srivastava, and S. P. Ojha, Optoelectron. Lett. 6, 1 (2010).

Bader, M.

T. Murzina, F. Y. Sychev, E. Kim, E. Rau, S. Obydena, O. Aktsipetrov, M. Bader, and G. Marowsky, J. Appl. Phys. 98, 123702 (2005).

Belyi, V. N.

V. N. Belyi, N. S. Kazak, S. N. Kurilkina, and N. A. Khilo, Opt. Commun. 282, 1998 (2009).

Campillo, A. J.

Chen, B.

P. J. Yao, X. Y. Chen, B. Chen, Y. H. Lu, P. Wang, X. J. Jiao, H. Ming, and J. P. Xie, Opt. Commun. 236, 101 (2004).

Chen, G.

H. Ye and G. Chen, Acta Photon. Sin. (in Chinese) 34, 1245 (2005).

Chen, X. Y.

P. J. Yao, X. Y. Chen, B. Chen, Y. H. Lu, P. Wang, X. J. Jiao, H. Ming, and J. P. Xie, Opt. Commun. 236, 101 (2004).

Crozier, K. B.

K. B. Crozier, V. Lousse, O. Kilic, S. Kim, S. H. Fan, and O. Solgaard, Phys. Rev. B 73, 115126 (2006).

Dang, S.

S. Dang, Opt. Rev. 15, 255 (2008).

Ding, X.

S. Xu, X. Ding, Z. Xiong, Y. Liu, Y. Liu, Z. Wang, J. Zi, and X. Hou, Photon. Nanostruct. 4, 17 (2006).

S. Xu, Z. Xiong, L. Gu, Y. Liu, X. Ding, J. Zi, and X. Hou, Solid State Commun. 126, 125 (2003).

Fan, S. H.

K. B. Crozier, V. Lousse, O. Kilic, S. Kim, S. H. Fan, and O. Solgaard, Phys. Rev. B 73, 115126 (2006).

Ghanaatshoar, M.

N. Ansari, M. M. Tehranchi, and M. Ghanaatshoar, Phys. B 404, 1181 (2009).

Gu, L.

S. Xu, Z. Xiong, L. Gu, Y. Liu, X. Ding, J. Zi, and X. Hou, Solid State Commun. 126, 125 (2003).

Han, Y.

Y. Han and K. Xie, Acta Photon. Sin. (in Chinese) 37, 1391 (2008).

Hardy, A. A.

Hattori, T.

H. Inouye, M. Arakawa, J. Ye, T. Hattori, H. Nakatsuka, and K. Hirao, IEEE J. Quantum Electron. 38, 867 (2002).

Hirao, K.

H. Inouye, M. Arakawa, J. Ye, T. Hattori, H. Nakatsuka, and K. Hirao, IEEE J. Quantum Electron. 38, 867 (2002).

Hou, X.

S. Xu, X. Ding, Z. Xiong, Y. Liu, Y. Liu, Z. Wang, J. Zi, and X. Hou, Photon. Nanostruct. 4, 17 (2006).

S. Xu, Z. Xiong, L. Gu, Y. Liu, X. Ding, J. Zi, and X. Hou, Solid State Commun. 126, 125 (2003).

Hu, X.

X. Wang, X. Hu, Y. Li, W. Jia, C. Xu, X. Liu, and J. Zi, Appl. Phys. Lett. 80, 4291 (2002).

Inouye, H.

H. Inouye, M. Arakawa, J. Ye, T. Hattori, H. Nakatsuka, and K. Hirao, IEEE J. Quantum Electron. 38, 867 (2002).

Ji, Q.

Jia, W.

X. Wang, X. Hu, Y. Li, W. Jia, C. Xu, X. Liu, and J. Zi, Appl. Phys. Lett. 80, 4291 (2002).

Jiang, H.-M.

X. Li, K. Xie, and H.-M. Jiang, Opt. Commun. 282, 4292 (2009).

Jiang, L.

H. Qiang, L. Jiang, and X. Li, Opt. Laser Technol. 42, 105 (2010).

Jiao, X. J.

P. J. Yao, X. Y. Chen, B. Chen, Y. H. Lu, P. Wang, X. J. Jiao, H. Ming, and J. P. Xie, Opt. Commun. 236, 101 (2004).

Kazak, N. S.

V. N. Belyi, N. S. Kazak, S. N. Kurilkina, and N. A. Khilo, Opt. Commun. 282, 1998 (2009).

Khilo, N. A.

V. N. Belyi, N. S. Kazak, S. N. Kurilkina, and N. A. Khilo, Opt. Commun. 282, 1998 (2009).

Kilic, O.

K. B. Crozier, V. Lousse, O. Kilic, S. Kim, S. H. Fan, and O. Solgaard, Phys. Rev. B 73, 115126 (2006).

Kim, E.

T. Murzina, F. Y. Sychev, E. Kim, E. Rau, S. Obydena, O. Aktsipetrov, M. Bader, and G. Marowsky, J. Appl. Phys. 98, 123702 (2005).

Kim, S.

K. B. Crozier, V. Lousse, O. Kilic, S. Kim, S. H. Fan, and O. Solgaard, Phys. Rev. B 73, 115126 (2006).

Kurilkina, S. N.

V. N. Belyi, N. S. Kazak, S. N. Kurilkina, and N. A. Khilo, Opt. Commun. 282, 1998 (2009).

Lee, H. Y.

H. Y. Lee and T. Yao, J. Appl. Phys. 93, 819 (2003).

Li, X.

H. Qiang, L. Jiang, and X. Li, Opt. Laser Technol. 42, 105 (2010).

X. Li, K. Xie, and H.-M. Jiang, Opt. Commun. 282, 4292 (2009).

Li, Y.

X. Wang, X. Hu, Y. Li, W. Jia, C. Xu, X. Liu, and J. Zi, Appl. Phys. Lett. 80, 4291 (2002).

Lin, H. B.

Liu, X.

X. Wang, X. Hu, Y. Li, W. Jia, C. Xu, X. Liu, and J. Zi, Appl. Phys. Lett. 80, 4291 (2002).

Liu, Y.

S. Xu, X. Ding, Z. Xiong, Y. Liu, Y. Liu, Z. Wang, J. Zi, and X. Hou, Photon. Nanostruct. 4, 17 (2006).

S. Xu, X. Ding, Z. Xiong, Y. Liu, Y. Liu, Z. Wang, J. Zi, and X. Hou, Photon. Nanostruct. 4, 17 (2006).

S. Xu, Z. Xiong, L. Gu, Y. Liu, X. Ding, J. Zi, and X. Hou, Solid State Commun. 126, 125 (2003).

Lousse, V.

K. B. Crozier, V. Lousse, O. Kilic, S. Kim, S. H. Fan, and O. Solgaard, Phys. Rev. B 73, 115126 (2006).

Lu, Y. H.

G. H. Rui, Y. H. Lu, P. Wang, H. Ming, and Q. W. Zhan, Opt. Commun. 283, 2272 (2010).

P. J. Yao, X. Y. Chen, B. Chen, Y. H. Lu, P. Wang, X. J. Jiao, H. Ming, and J. P. Xie, Opt. Commun. 236, 101 (2004).

Ma, X.

Marowsky, G.

T. Murzina, F. Y. Sychev, E. Kim, E. Rau, S. Obydena, O. Aktsipetrov, M. Bader, and G. Marowsky, J. Appl. Phys. 98, 123702 (2005).

Ming, H.

G. H. Rui, Y. H. Lu, P. Wang, H. Ming, and Q. W. Zhan, Opt. Commun. 283, 2272 (2010).

P. J. Yao, X. Y. Chen, B. Chen, Y. H. Lu, P. Wang, X. J. Jiao, H. Ming, and J. P. Xie, Opt. Commun. 236, 101 (2004).

Murzina, T.

T. Murzina, F. Y. Sychev, E. Kim, E. Rau, S. Obydena, O. Aktsipetrov, M. Bader, and G. Marowsky, J. Appl. Phys. 98, 123702 (2005).

Nakatsuka, H.

H. Inouye, M. Arakawa, J. Ye, T. Hattori, H. Nakatsuka, and K. Hirao, IEEE J. Quantum Electron. 38, 867 (2002).

Nusinsky, I.

Obydena, S.

T. Murzina, F. Y. Sychev, E. Kim, E. Rau, S. Obydena, O. Aktsipetrov, M. Bader, and G. Marowsky, J. Appl. Phys. 98, 123702 (2005).

Ojha, S. P.

S. K. Srivastava, S. K. Awasthi, S. K. Srivastava, and S. P. Ojha, Optoelectron. Lett. 6, 1 (2010).

Qiang, H.

H. Qiang, L. Jiang, and X. Li, Opt. Laser Technol. 42, 105 (2010).

Rau, E.

T. Murzina, F. Y. Sychev, E. Kim, E. Rau, S. Obydena, O. Aktsipetrov, M. Bader, and G. Marowsky, J. Appl. Phys. 98, 123702 (2005).

Rui, G. H.

G. H. Rui, Y. H. Lu, P. Wang, H. Ming, and Q. W. Zhan, Opt. Commun. 283, 2272 (2010).

Solgaard, O.

K. B. Crozier, V. Lousse, O. Kilic, S. Kim, S. H. Fan, and O. Solgaard, Phys. Rev. B 73, 115126 (2006).

Srivastava, S. K.

S. K. Srivastava, S. K. Awasthi, S. K. Srivastava, and S. P. Ojha, Optoelectron. Lett. 6, 1 (2010).

S. K. Srivastava, S. K. Awasthi, S. K. Srivastava, and S. P. Ojha, Optoelectron. Lett. 6, 1 (2010).

Sun, J.

Sychev, F. Y.

T. Murzina, F. Y. Sychev, E. Kim, E. Rau, S. Obydena, O. Aktsipetrov, M. Bader, and G. Marowsky, J. Appl. Phys. 98, 123702 (2005).

Tehranchi, M. M.

N. Ansari, M. M. Tehranchi, and M. Ghanaatshoar, Phys. B 404, 1181 (2009).

Tonucci, R. J.

Wang, P.

G. H. Rui, Y. H. Lu, P. Wang, H. Ming, and Q. W. Zhan, Opt. Commun. 283, 2272 (2010).

P. J. Yao, X. Y. Chen, B. Chen, Y. H. Lu, P. Wang, X. J. Jiao, H. Ming, and J. P. Xie, Opt. Commun. 236, 101 (2004).

Wang, X.

X. Wang, X. Hu, Y. Li, W. Jia, C. Xu, X. Liu, and J. Zi, Appl. Phys. Lett. 80, 4291 (2002).

Wang, Z.

S. Xu, X. Ding, Z. Xiong, Y. Liu, Y. Liu, Z. Wang, J. Zi, and X. Hou, Photon. Nanostruct. 4, 17 (2006).

Xie, J. P.

P. J. Yao, X. Y. Chen, B. Chen, Y. H. Lu, P. Wang, X. J. Jiao, H. Ming, and J. P. Xie, Opt. Commun. 236, 101 (2004).

Xie, K.

X. Li, K. Xie, and H.-M. Jiang, Opt. Commun. 282, 4292 (2009).

Y. Han and K. Xie, Acta Photon. Sin. (in Chinese) 37, 1391 (2008).

Xiong, Z.

S. Xu, X. Ding, Z. Xiong, Y. Liu, Y. Liu, Z. Wang, J. Zi, and X. Hou, Photon. Nanostruct. 4, 17 (2006).

S. Xu, Z. Xiong, L. Gu, Y. Liu, X. Ding, J. Zi, and X. Hou, Solid State Commun. 126, 125 (2003).

Xu, C.

X. Wang, X. Hu, Y. Li, W. Jia, C. Xu, X. Liu, and J. Zi, Appl. Phys. Lett. 80, 4291 (2002).

Xu, S.

S. Xu, X. Ding, Z. Xiong, Y. Liu, Y. Liu, Z. Wang, J. Zi, and X. Hou, Photon. Nanostruct. 4, 17 (2006).

S. Xu, Z. Xiong, L. Gu, Y. Liu, X. Ding, J. Zi, and X. Hou, Solid State Commun. 126, 125 (2003).

Yao, P. J.

P. J. Yao, X. Y. Chen, B. Chen, Y. H. Lu, P. Wang, X. J. Jiao, H. Ming, and J. P. Xie, Opt. Commun. 236, 101 (2004).

Yao, T.

H. Y. Lee and T. Yao, J. Appl. Phys. 93, 819 (2003).

Yao, Y.

Ye, H.

H. Ye and G. Chen, Acta Photon. Sin. (in Chinese) 34, 1245 (2005).

Ye, J.

H. Inouye, M. Arakawa, J. Ye, T. Hattori, H. Nakatsuka, and K. Hirao, IEEE J. Quantum Electron. 38, 867 (2002).

Zhan, Q. W.

G. H. Rui, Y. H. Lu, P. Wang, H. Ming, and Q. W. Zhan, Opt. Commun. 283, 2272 (2010).

Zhang, H.

Zi, J.

S. Xu, X. Ding, Z. Xiong, Y. Liu, Y. Liu, Z. Wang, J. Zi, and X. Hou, Photon. Nanostruct. 4, 17 (2006).

S. Xu, Z. Xiong, L. Gu, Y. Liu, X. Ding, J. Zi, and X. Hou, Solid State Commun. 126, 125 (2003).

X. Wang, X. Hu, Y. Li, W. Jia, C. Xu, X. Liu, and J. Zi, Appl. Phys. Lett. 80, 4291 (2002).

Acta Photon. Sin. (in Chinese) (2)

Y. Han and K. Xie, Acta Photon. Sin. (in Chinese) 37, 1391 (2008).

H. Ye and G. Chen, Acta Photon. Sin. (in Chinese) 34, 1245 (2005).

Appl. Phys. Lett. (1)

X. Wang, X. Hu, Y. Li, W. Jia, C. Xu, X. Liu, and J. Zi, Appl. Phys. Lett. 80, 4291 (2002).

Chin. Opt. Lett. (1)

IEEE J. Quantum Electron. (1)

H. Inouye, M. Arakawa, J. Ye, T. Hattori, H. Nakatsuka, and K. Hirao, IEEE J. Quantum Electron. 38, 867 (2002).

J. Appl. Phys. (2)

T. Murzina, F. Y. Sychev, E. Kim, E. Rau, S. Obydena, O. Aktsipetrov, M. Bader, and G. Marowsky, J. Appl. Phys. 98, 123702 (2005).

H. Y. Lee and T. Yao, J. Appl. Phys. 93, 819 (2003).

J. Opt. Soc. Am. B (1)

Opt. Commun. (4)

P. J. Yao, X. Y. Chen, B. Chen, Y. H. Lu, P. Wang, X. J. Jiao, H. Ming, and J. P. Xie, Opt. Commun. 236, 101 (2004).

V. N. Belyi, N. S. Kazak, S. N. Kurilkina, and N. A. Khilo, Opt. Commun. 282, 1998 (2009).

G. H. Rui, Y. H. Lu, P. Wang, H. Ming, and Q. W. Zhan, Opt. Commun. 283, 2272 (2010).

X. Li, K. Xie, and H.-M. Jiang, Opt. Commun. 282, 4292 (2009).

Opt. Laser Technol. (1)

H. Qiang, L. Jiang, and X. Li, Opt. Laser Technol. 42, 105 (2010).

Opt. Lett. (1)

Opt. Rev. (1)

S. Dang, Opt. Rev. 15, 255 (2008).

Optoelectron. Lett. (1)

S. K. Srivastava, S. K. Awasthi, S. K. Srivastava, and S. P. Ojha, Optoelectron. Lett. 6, 1 (2010).

Photon. Nanostruct. (1)

S. Xu, X. Ding, Z. Xiong, Y. Liu, Y. Liu, Z. Wang, J. Zi, and X. Hou, Photon. Nanostruct. 4, 17 (2006).

Phys. B (1)

N. Ansari, M. M. Tehranchi, and M. Ghanaatshoar, Phys. B 404, 1181 (2009).

Phys. Rev. B (1)

K. B. Crozier, V. Lousse, O. Kilic, S. Kim, S. H. Fan, and O. Solgaard, Phys. Rev. B 73, 115126 (2006).

Solid State Commun. (1)

S. Xu, Z. Xiong, L. Gu, Y. Liu, X. Ding, J. Zi, and X. Hou, Solid State Commun. 126, 125 (2003).

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.