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對二維光子晶體進行了數(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、實驗研究、應用研究的現(xiàn)狀。對時域有限差分法的基本原理和時域有限差分法在研究二維光子晶體的具體應用進行了闡述。 2將FDTD用于二維光子晶體的數(shù)值模擬和分析設計，分別用Fortran語言和Matlab軟件完成了計算程序。將計算結(jié)果和他人的結(jié)果進行了比較，驗證了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，計算結(jié)果表明，其帶隙為各個光子晶體帶隙之和。填充率存在一個最佳值，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。對周期單元結(jié)構(gòu)對帶隙的影響進行了計算，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)值計算發(fā)現(xiàn)，在含點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