caculate the guide modes of photonics crystals

资 源 简 介

caculate the guide modes of photonics crystals

详 情 说 明

光子晶体波导模式的计算是光子学模拟中的核心问题。对于具有圆形散射体的二维光子晶体结构，通常需要同时考虑TE（横电模）和TM（横磁模）两种偏振模式。

从技术实现角度来看，这类计算通常涉及以下几个关键步骤：首先需要建立光子晶体的几何模型，特别是处理周期性排列的散射体结构。其次，通过麦克斯韦方程组进行电磁场分析，这通常会转化为求解特征值问题。对于TE模式，主要关注电场在平面内的分布；而TM模式则需要计算磁场分量。

在数值方法上，平面波展开法是常用的技术手段之一。该方法将周期性介电函数和电磁场都用平面波基矢展开，从而将微分方程转化为矩阵特征值问题。计算过程中需要特别注意布里渊区的取样和截断误差控制。

值得注意的是，计算结果通常会呈现为光子能带结构，可以清晰地观察到光子带隙的存在。对于波导模式的分析，还需要特别关注缺陷态或波导结构引入的局域态在带隙中的分布特性。