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二维光子晶体带隙与缺陷模特性的FDTD数值研究

上传者:火锅鸡 |  格式:pdf  |  页数:49 |  大小:1186KB

文档介绍
,紧束缚法Ⅲ,,修正平面波法。2.格林函数法(Green’sfullction)格林函数法已用得相当标准且成熟:这一方法早先首先应用于研究电子导体和晶格振动系统的杂质模,后来又用于研究磁系统中单个磁杂质。现在直接用来研究光子晶体中的杂质能级。3.时域有限差分法(FDrrD)时域有限差分法用于电磁场计算m1,这一方曲阜师范大学碗上毕业论文法同样可以用来解决光子晶体中的电磁场问题并且取得了成功。对于二维光子晶体的理论研究,FDTD方法有以下优点:(1)它可以处理任意几何形状和复杂媒质的光子晶体。(2)它能够实时再现场的空间分布,精确模拟出光在光予晶体中的传输行为。(3)它可以通过一次时域分析计算,借助傅立叶变换可以计算出很大频率范围的结果。(4)操作时间短。它的缺点是计算量大,对计算机的性能要求比较高。4.传输矩阵法(Transfer哪trix)传输矩阵法求解Maxwell方程的基本含义是:对光子晶体取厚度为d的薄层,在薄层入射面处的电磁波为l主曷l,出射面处的电磁波为I主:::l,两者可以用一矩阵一联系起来:I主:::I二丁I主{;::jl,此意即是通过矩阵t,将介质层一边的电磁波“传输”到了介质层另一边。若光予晶体可以划分为N层,逐层传输可以得到出射面处的电磁波,则总的传输矩阵丁”=丌£。:i除上述四种主要方法外还有N阶(Order_N)法,多重散射法,频域块迭代法。N阶法中N为与研究系统的线度成正比的一个数(即系统具有N个独立分量)。上述方法的计算量都是Ⅳ3。对于大尺度系统,就需要超级计算机才能运算,一般实验室无法满足。必须发展一种新的方法,使计算量与N成比例,这种方法就称为order—N法,适用于大尺度系统。1.3光子晶体的实验研究光子晶体的概念提出以后,很快就开展了两方面的实验研究:一是如何实现光子晶体一一光子晶体的制作,二是理论上预期的光子晶体能带结构的实验验证。6

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