二维正方形复式晶胞光子晶体光电特性的FDTD计算分析

用FDTD方法计算了二维情况下正方形复式晶胞光子晶体的光子特性.通过光子能带结构、光子态密度的分布以及沿гX方向透射特性的计算,发现透射谱光子带隙的位置与能带结构符合的很好.光子态密度的分布也表明在带隙范围内态密度为零,而且我们计算的带隙比平面波展开法给出的带隙大.     

用传输矩阵法(TMM)研究光子晶体的带结构和传输特性

将传输矩阵法(TMM)应用于一维光子晶体带隙和带结构方程,计算了介电常数不随频率变化和随频率变化的带隙和带结构,计算并说明了在有缺陷的情况下缺陷态(局域态)的存在.     

光子晶体时域有限差分方法并行化研究

光子晶体的设计和模拟所需的计算量非常大,受到现有计算机计算能力的限制,对复杂系统的研究更是无法进行.研究PC-cluster体系结构上的大规模并行计算方法,建立时域有限差分方法光子晶体的并行计算程序,对透射穿过光子带隙材料的电磁波进行计算,这种方法对计算光子带隙和解决杂质问题效果较好.     

全息干涉法制备的光子晶体带隙特性研究

提出了一种利用两次曝光的全息干涉技术提高光子晶体全带隙的方法,通过两次曝光可以适当调整晶格中介质柱的大小和形状,并可以改变光子晶体的对称性,有效地提高光子能带性质。以两种混合三角光子晶体结构为例进行计算,研究表明经过适当优化的结构在很宽的系统参数范围内有全光子带隙存在,并通过引入线缺陷模拟验证了全带隙的存在。     

不同介质形态对石墨结构光子晶体带隙的影响

利用平面波法研究了不同介质形态对二维石墨结构光子晶体的TE偏振模式带隙和TM偏振模式带隙的影响。研究发现,改变构成二维石墨结构光子晶体的介质柱的形态,分别选用圆柱、三角柱、矩柱、五角柱、六角柱等形态,在填充面积比相等时,石墨结构光子晶体的TE和TM两种偏振模式光子带隙都保持不变。     

二维正方晶格光子晶体的光子带隙分析

运用平面波法研究了光波由面内入射到二维正方晶格光子晶体时的光子带隙,详细讨论了原子半径、原子介电常数及引入不同结构缺陷对光子晶体光子带隙的影响.结果表明:设置不同的原子半径和介电常数,可以得到不同波长范围的光子带隙;引入不同的缺陷结构,可以在禁带中形成不同频率的通带.因此,为了使不同波长的光波通过,可以在光子晶体中引入不同类型的缺陷.     

基于一维光子晶体掺杂结构的单通道滤波特性分析

采用传输矩阵的计算方法,研究了一维光子晶体掺杂结构对光传输特性的影响,利用MATLAB绘制不同结构参数的一维光子晶体第一带隙透射率图谱.通过绘图发现：对称一维光子晶体的周期结构（（BA）m（AB）m）,在带隙内部出现光子局域,在中心波长处产生共振隧穿效应;增加对称周期层数,能够降低隧穿效应的透射率,降低光子局域带宽;提高掺杂层折射率,降低光子局域带宽,局域中心向短波方向移动;增大入射角,光子局域中心向短波方向移动;选择适当的结构参数能够实现在1 550 nm光波附近的窄带滤波器的设计.     

二维光子晶体中光传输特性的数值模拟研究

本文将时域有限差分方法(FDTD)用于光子晶体理论研究，计算了光子晶体的透射率频率分布；并依据此透射率频率分布，直观地给出了不同频率段的光在二维方型完整光子晶体和有缺陷光子晶体中的一些传输特性。     

NaI晶体的能带结构

计算了ＮａＩ晶体的能带结构,得出了带隙和价带宽度,结果表明ＮａＩ晶体为非直接带隙物质     

二维三角晶格光子晶体的光子带隙分析

运用平面波法研究了光波由面内入射到二维三角晶格光子晶体时的光子带隙,详细讨论了原子半径、原子介电常数及引入不同结构缺陷对光子晶体光子带隙的影响.结果表明:一般情况下,TM波和TE波形成的光子带隙并不重合;引入不同的缺陷,在光子带隙的位置出现了不同个数的通带,频率范围很窄,近似为单一的频率,这为实现不同波长的光波传输提供了条件.     

A new photonic bandgap cover for a patch antenna with a photonic bandgap substrate

INTRODUCTIONInvestigationofphotonicbandgap(PBG)materialsiscurrentlyoneofthemostactivefron-tiersinengineeringandphysics.PBGmaterialshaverecentlyemergedasanewmultidisciplinaryfieldofstudy(Kesleretal.,1996;Yablonovitch,1994;SimovskiandHe,2001).APBGstructurecanhaveabandgapwithinwhichelectromagnetic(EM)wavepropagationispreventedinalldirec-tions(Joannopoulosetal.,1997;Ozbayetal.,1994).Foratwo-dimensionalPBGmaterial,thepropagationofanEMwavewithinitsbandgapispreventedinalldirectionswithin…     

A new photonic bandgap cover for a patch antenna with a photonic bandgap substrate

A new photonic bandgap (PBG) cover for a patch antenna with a photonic bandgap substrate is introduced. The plane wave expansion method and the FDTD method were used to calculate such an antenna system. Numerical results for the input return loss, radiation pattern, surface wave, and the directivity of the antennas are presented. A comparison between the conventional patch antenna and the new PBG antenna is given. It is shown that the new PBG cover is very efficient for improving the radiation directivity. The physical reasons for the improvement are also given. Project supported by the National Natural Science Foundation of China (No. 90101024) and the Science and Technologies of Zhejiang Provinc (No. ZD0002)     

极坐标系下静态场的求解方法

针对圆形场域在直角坐标系下难以求解这一问题,提出了在极坐标系下应用FDTD对圆形静态场求解。介绍了差分法的基本思想,在此基础上导出极坐标系下的差分方程和算法,并在MATLAB环境下仿真,验证了算法的有效性。     

用于人体中心无线网络的平面倒F天线仿真

仿真了用于构建人体中心无线网络的蓝牙通信系统平面倒F天线.依据天线理论和人体中心无线网络的特定需求,选择工作于蓝牙频段的平面倒F天线为仿真对象.通过对电磁场EDA仿真软件的整体了解,选择美国REMCOM公司的全波三维电磁仿真软件XFDTD作为仿真平台.仿真结果为,在2.45 GHz的中心频率下,电压驻波比1.31,输入阻抗50.4-j13.3Ω,频带宽度130 MHz,相对带宽5.3%,天线系统效率79.94%.该性能优良的窄带天线,可满足人体中心无线网络的通信需求.     

声波在声子带隙材料中的传输

研究了声波在二维声子带隙材料中的传输特性 ,把声子带隙材料作为一个散射体进行处理 .在远场近似下 (kr 1) ,计算了声波在有限范围内声子带隙材料中的传输系数 ,得到了与带结构符合很好的计算结果     

近红外波段微结构光纤中光子带隙的实验研究

阐述了光子带隙的基本概念,以及微结构光纤中存在光子带隙的理论基础．用基于透射谱的方法测试了近红外波段800-3200nm范围内的三种微结构光纤,从透射谱图中发现有多条透射带,验证了光子带隙的存在．     

一维光子晶体的禁带

本文从传输矩阵出发，详细推导了一雄光子晶体的禁带结构，得出了光子晶体的禁带位置、带宽、形状和组成光子晶体材料光学厚度、折射率对比、光子晶体结构的关系．     

A Novel Electrmagnetic Bandgap Structure for Filer

Electromagnetic bandgap (EBG) materials are periodic structures capable of prohibiting the propagation of electromagnetic waves within a certain band of frequencies. This cheracteristic of EBG has wide application. The structures to be studied here are mainly planar EBG materials of two dimensions, which are periodic arrays of holes etched in the ground plane of a conventional microstrip line. EBG structures are calculated with finite-difference time-domain (FDTD) method in this paper. Technique of the perfectly matched layer is used for the absorption of electromagnetic waves in FDTD. The FDTD method is programmed with the blend of C + +and Matlab languages, which makes the program beth simple and fast computing. A kind of new EBG structure is brought out through a lot of experiments and analyses. A filter with wide stop-band and another filter with two stop-bands are designed.     

A Novel Electromagnetic Bandgap Structure for Filter

Electromagnetic bandgap (EBG) materials are periodic structures capable of prohibiting the propagation of electromagnetic waves within a certain band of frequencies. This characteristic of EBG has wide application. The structures to be studied here are mainly planar EBG materials of two dimensions, which are periodic arrays of holes etched in the ground plane of a conventional microstrip line. EBG structures are calculated with finite-difference time-domain (FDTD) method in this paper. Technique of the perfectly matched layer is used for the absorption of electromagnetic waves in FDTD. The FDTD method is programmed with the blend of C^ and Matlab languages, which makes the program both simple and fast computing. A kind of new EBG structure is brought out through a lot of experiments and analyses. A filter with wide stop-band and another filter with two stop-bands are designed.