光子晶體帶隙的計(jì)算.pdf

1、自從光子晶體的概念被提出后，其發(fā)展越來越受到人們的關(guān)注，根本原因在于光子的傳輸速度比電子更快，而光子晶體可以控制光子的傳輸，因此如果以光子晶體結(jié)構(gòu)來代替半導(dǎo)體元器件，那么元器件的工作效率將可以大大提高。而在實(shí)際制作光子晶體時(shí)，事先預(yù)測(cè)其帶隙是非常重要的，因此本論文將主要研究光子晶體帶隙的理論計(jì)算。
　　 首先簡(jiǎn)單介紹了光子晶體的基本概念、國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)以及常用光子晶體的計(jì)算方法等。
　　 其次重點(diǎn)研究了兩種計(jì)算方法。第一

2、種方法是平面波展開法(PWM)，先是介紹了其基本原理及計(jì)算過程中需要注意的問題，然后利用MATLAB編制相應(yīng)的程序計(jì)算了具有圓柱形介質(zhì)柱和正方形介質(zhì)柱的二維光子晶體以及面心立方(FCC)光子晶體。第二種方法是頻域有限差分法(FDFD)。針對(duì)光子晶體結(jié)構(gòu)的介質(zhì)曲面分界面采用了一種高效的共形處理方法，結(jié)合處理三角晶格的平移轉(zhuǎn)換方法，得到了處理二維正方晶格和三角晶格光子晶體的高效共形FDFD方法。并針對(duì)所建FDFD方法的收斂性做了進(jìn)一步的分析