二維光子晶體帶隙與缺陷模特性的FDTD數(shù)值研究.pdf

1、本文利用FDTD對(duì)二維光子晶體進(jìn)行了數(shù)值模擬，主要內(nèi)容為： 1介紹了光子晶體的概念和特性，綜述了其理論研究、實(shí)驗(yàn)研究、應(yīng)用研究的現(xiàn)狀。對(duì)時(shí)域有限差分法的基本原理和時(shí)域有限差分法在研究二維光子晶體的具體應(yīng)用進(jìn)行了闡述。 2將FDTD用于二維光子晶體的數(shù)值模擬和分析設(shè)計(jì)，分別用Fortran語言和Matlab軟件完成了計(jì)算程序。將計(jì)算結(jié)果和他人的結(jié)果進(jìn)行了比較，驗(yàn)證了FDTD程序及離散Fourier變換處理的正確性和可行性。

2、提出異質(zhì)結(jié)構(gòu)二維光子晶體，計(jì)算結(jié)果表明，其帶隙為各個(gè)光子晶體帶隙之和。填充率存在一個(gè)最佳值，使帶隙寬度最大，而帶隙中心頻率隨填充率的增大而向低頻移動(dòng)。對(duì)周期單元結(jié)構(gòu)對(duì)帶隙的影響進(jìn)行了計(jì)算，結(jié)果表明：介質(zhì)柱的橫截面的形狀也是影響帶隙位置、寬度的一個(gè)因素，填充率相同，橫截面的形狀不同，其帶隙的位置、寬度不同。 3通過數(shù)值計(jì)算發(fā)現(xiàn)，在含點(diǎn)缺陷的二維光子晶體內(nèi)，出現(xiàn)局域化的缺陷模，缺陷模的頻率和缺陷介電常數(shù)有關(guān)，其值隨缺陷介電常數(shù)的變大