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一维光子晶体的传输矩阵编程.ppt

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一维光子晶体的传输矩阵编程 2009.5.12 xilioo wjun.xjtu@gmail.com
主要内容: o 传输矩阵简述 o 传输矩阵编程准备 o 传输矩阵编程流程图 o 编程建议
一维光子晶体的传输矩阵的简述 o 方法简单,计算量小,尤其适用于有限周期的一维光子晶体 o 利用传输矩阵可以用来研究:   1. 结构的透射系数和反射系数   2. 态密度   3. 场分布   4. 色散曲线 o 传输矩阵基础理论的相关文献:   王辉,李永平,用特征矩阵法计算光子晶体的带隙结构,物理学 报,2001,50(1):2172
一维光子晶体的传输矩阵的编程准备 o 一维光子晶体的结构参数:   1. 每一层的厚度,(或者是周期长度及层厚度比例)   2. 介电常数(或折射率),对于非色散模型,采用常数;对于 色散介质,采用合适的色散模型或色散曲线。   3. 确定扫描波长范围或扫描频率范围 o 一维光子晶体的场分布传输矩阵   1. 结构模型   2. 每一层的特征矩阵   3. 总的传输矩阵
一维光子晶体的传输矩阵的编程流程图 对某一频率依照 色散模型或色散 曲线得出介电常 数或折射率 依照结构参数得 出单层或单周期 的特征矩阵 循环相乘得出总 结构的传输矩阵 得出某一位置的 正负两个方向场 强系数,得出透 射反射系数 对扫描频率或波长循环上述步骤 画图(结果随波长的变化曲线)
传输矩阵的编程建议 o 可以采用matlab编程,原因有二: 1. matlab计算矩阵很方便,且循环语句很简单   2.matlab画图很简单 o 很多同学问如何去研究场分布,这个其实很简单的,首先求得入射参 1     r   数 , 而后利用传输矩阵,求得每一层的电场强度系数,再把它共轭相 乘,就得出光场分布了。 o 传输矩阵不仅能求透射系数和反射系数以及场分布,还能求得态密度,以 及色散曲线,而后两者能就较容易地进行物理深度上理论分析,提升你的 研究高度。
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