摘要：光子晶體是一種具有光子帶隙的新型光學(xué)微結(jié)構(gòu)材料,其中金屬介質(zhì)光子晶體是周期排列的金屬納米孔、納米柱以及納米線的結(jié)構(gòu)。金屬介質(zhì)光子晶體這種結(jié)構(gòu)在保持了光子晶體特性的同時還具備了金屬的特點，因此具有新的物理意義和遠(yuǎn)大前景。相比于傳統(tǒng)的光子晶體，電磁波在金屬介質(zhì)光子晶體中傳播還會出現(xiàn)其他很多特別的性質(zhì)，比如：提高光子晶體的反射率、禁帶拓寬等等。本文主要運用時域有限差分方法，討論了同一種金屬介質(zhì)晶體內(nèi)部不同形狀的結(jié)構(gòu)單元對晶體透射性的影響性，分析了不同的金屬介質(zhì)對于光子晶體傳輸特性的影響，從而得出哪種金屬介質(zhì)光子晶體的損耗最小。

關(guān)鍵詞： 金屬介質(zhì)光子晶體; 時域有限差分法; 透射性; 損耗

目錄

摘要

Abstract

1、緒論-5

1.1、光子晶體概述-5

1.1.1、光子晶體簡介-5

1.1.2、光子晶體歷史及其意義-6

1.1.3、金屬介質(zhì)光子晶體的研究現(xiàn)狀-6

1.2、時域有限差分的發(fā)展與介紹-7

1.3、金屬介質(zhì)光子晶體的研究目的和內(nèi)容-8

2、時域有限差分法原理及其公式-9

2.1、Yee元胞-9

2.2、數(shù)值穩(wěn)定性-10

2.3、數(shù)值色散-11

3、金屬介質(zhì)光子晶體透過率、損耗的研究-12

3.1、同種金屬介質(zhì)的光子晶體性質(zhì)的影響因素-12

3.1.1、光子晶體金屬柱半徑的影響-12

3.1.2、光子晶體金屬柱形狀的影響-13

3.1.3、光子晶體結(jié)構(gòu)大小的影響-16

3.1.4、同種金屬不同的介電常數(shù)的影響-17

3.2、不同金屬介質(zhì)的光子晶體性質(zhì)研究-20

4、金屬介質(zhì)光子晶體第一帶隙寬度影響因素的研究-21

4.1、光子晶體金屬柱半徑對第一帶隙寬度、深度的影響-21

4.2、背景介電常數(shù)對第一帶隙的影響-22

5、總結(jié)-23

6、參考文獻(xiàn)-24

7、致謝-25