基于時域有限差分方法的二維光子晶體能帶結(jié)構(gòu)的計算.pdf

1、光子晶體是一種新型的光學(xué)材料，由介電常數(shù)不同的介質(zhì)在空間周期性排列而成。它具有獨(dú)特的光子帶隙結(jié)構(gòu)，這種帶隙能有效的控制光子在光子晶體中的傳播，在制造新型光器件和未來光通信中有著廣闊的應(yīng)用前景。
　　論文首先對光子晶體的基本特性如帶隙、光子局域性進(jìn)行了簡單地說明，介紹了如今廣泛使用的光子晶體的理論研究方法和常見的光子晶體的制備方法。并對論文中進(jìn)行編程計算的時域有限差分方法(Finite Difference Time Domain，

2、FDTD)在一維和二維情況進(jìn)行了理論推導(dǎo)，給出不同情況下FDTD方法的數(shù)值穩(wěn)定性條件。
　　基于FDTD方法在二維直角晶格光子晶體計算中的應(yīng)用，進(jìn)行了二維直角晶格、三角晶格和六角晶格光子晶體能帶結(jié)構(gòu)的計算。通過直角晶格和三角晶格散射體和基體的介質(zhì)參數(shù)的變化，分析介質(zhì)參數(shù)變化對能帶結(jié)構(gòu)的影響。并在直角晶格、三角晶格和六角晶格結(jié)構(gòu)中引入單點和雙點缺陷，結(jié)合超胞法和FDTD方法分析兩種缺陷情況下能帶結(jié)構(gòu)的變化，計算得到在一定條件下單點缺