MATLAB二维光子晶体光波导TM模传输特性分析工具

资 源 简 介

本MATLAB项目基于平面波展开法和超晶胞方法，实现二维光子晶体光波导TM模式的传输特性分析。可计算能带结构、识别光子带隙，并分析TM模的色散关系与传输效率，适用于光子晶体波导设计与优化。

详 情 说 明

二维光子晶体光波导TM模传输特性分析系统

项目介绍

本项目是一个专业的计算物理工具，专门用于分析二维光子晶体光波导中TM（横磁）模式的传输特性。系统基于平面波展开法（PWE）和超晶胞方法，能够精确求解麦克斯韦方程，提供从基础能带分析到复杂波导传输性能评估的完整解决方案。

功能特性

• 能带结构计算：采用平面波展开法计算光子晶体的完整能带分布
• 光子带隙分析：自动识别并报告TM模式下的光子带隙频率范围
• 波导色散关系：分析特定波导结构中TM模式的频率-波矢特性
• 传输效率计算：通过传输矩阵法计算波导的传输谱和损耗特性
• 场分布可视化：生成TM模式的电场和磁场分布图
• 品质因数评估：计算波导的传输损耗和Q值等关键性能指标

使用方法

1. 参数设置：在配置文件中设置晶格结构、材料参数和计算参数
2. 执行计算：运行主程序开始分析计算
3. 结果查看：系统自动生成能带图、色散曲线、传输谱等结果图表
4. 优化分析：通过调整参数研究不同波导结构的传输性能优化方案

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 至少8GB内存（推荐16GB以上）
• 支持矩阵运算的CPU
• 必要的MATLAB工具箱：图像处理工具箱、优化工具箱

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能模块，包括光子晶体能带结构的计算、波导缺陷结构的超晶胞建模、TM模式色散关系的求解、传输特性的矩阵分析、电磁场分布的可视化生成以及波导品质因数的综合评估。该文件通过协调各算法模块的工作流程，实现了从参数输入到结果输出的完整分析链路。