计算一维光子晶体的投射和反射

资 源 简 介

计算一维光子晶体的投射和反射

详 情 说 明

一维光子晶体的透射与反射特性研究

在光学和电磁波研究中，光子晶体因其独特的光子带隙特性而备受关注。针对一维光子晶体的透射和反射计算，我们需要考虑多个关键因素。

TM模式（横向磁波模式）的处理需要特别注意场分量的选择。在这种模式下，磁场分量平行于界面，而电场分量则垂直于传播方向。这种极化方式会显著影响光子晶体的反射和透射特性。

边界条件的处理采用PML（完美匹配层）技术，这是一种有效吸收 outgoing 波而不产生反射的数值边界条件。PML通过在边界区域引入人工吸收材料，使波逐渐衰减至零，从而避免非物理反射。

计算采用总场-散射场（TFSF）分离技术，这种方法能够清晰地分离入射场和散射场。总场区域包含入射波和散射波，而散射场区域则只包含与结构相互作用产生的散射波。

激励源选择高斯脉冲，这是一种在时域上具有高斯包络的宽带源。其优势在于可以通过一次仿真获取宽频带响应，且频谱特性明确可控。通过优化高斯脉冲的参数，可以获得更精确的频域响应。

计算过程涉及电磁波在周期性介电结构中的传播特性分析，包括布洛赫波矢量的计算和带隙特性的研究。通过这种方法，可以准确预测一维光子晶体在不同频率下的透射率和反射率。