中文摘要：

利用MAXWELL方程组解的比例缩放不变性原理，将红外光子晶体的谐振增强特性移植用于THz波的探测方面有望极大地提高THz波的检测灵敏度，从而可形成一套关于THz波的高灵敏度探测理论和技术。主要研究内容包括三个方面一是工作于THz波段的具有谐振增强特性的特殊光子晶体结构的设计和数值模拟；二是这种光子晶体结构与传统的THz波探测晶体（包括连接波导）的一体化设计与数值模拟；三是制作与实验研究。THz

结论摘要：

太赫兹波段是目前尚未开垦的电磁波普资源，太赫兹技术成为近年来国际上的研究热点。太赫兹技术两个首要解决的问题是源和探测的问题。由于常温自然环境中存在大量的太赫兹辐射，提高探测灵敏度和实现室温探测又是太赫兹探测技术中两个需首要解决的重要问题。本项目探索研究了利用缺陷态光子晶体谐振腔提高太赫兹信号探测灵敏度的方法，深入研究了缺陷态光子晶体的场局域特性，探索研究了多层膜和柱/孔复合腔、电介-磁介复合腔、同步双谐振腔、随机介质腔、各向异性材料腔、负折射率介质腔等新型结构的强局域场产生系统，其中的复合式结构双谐振系统，利用光学隧道效应实现耦合，通过同步双谐振大大提高了局域场强度，使探测灵敏度提高2个数量级以上，该腔的选频作用和高灵敏度使得室温探测成为可能，大量的数值模拟研究结果对此给予了证实。本项目的核心内容是研究光子晶体缺陷腔场的局域特性和探索新型缺陷态谐振腔，以提高探测灵敏度。同时对这些新腔在激光器、窄角度偏振滤波器等方面的应用开展了研究。本项目所得的研究结果对于高灵敏度太赫兹信号探测器的研制有指导意义和实用价值，所提出的几种新型光子晶体谐振腔还在激光技术、滤波技术等方面有重要应用。