基于MATLAB的一维光子晶体带隙特性建模与仿真工具

资 源 简 介

该项目利用MATLAB实现一维光子晶体能带结构的解析计算与可视化，支持参数化调整结构并自动识别带隙位置。适用于光子晶体设计及光学特性研究，为相关领域提供便捷的仿真分析工具。

详 情 说 明

一维光子晶体带隙特性的建模仿真分析项目

项目介绍

本项目开发了一个基于传输矩阵法的MATLAB程序，专门用于仿真分析一维光子晶体的光学特性。通过解析计算方法，程序能够精确计算不同结构参数下光子晶体的能带结构，自动识别并标注带隙位置，为光子器件设计和结构优化提供科学的理论依据。

功能特性

• 能带结构计算：采用传输矩阵法精确计算一维光子晶体的能带分布
• 自动带隙识别：内置智能算法自动检测并标注光子带隙的位置和宽度
• 实时交互显示：提供图形用户界面，支持参数实时调整和结果可视化
• 材料库支持：包含预设材料光学常数库，同时支持自定义材料参数
• 参数分析：可进行多参数对比分析，生成详细的带隙特性报告

使用方法

1. 运行主程序文件启动图形用户界面
2. 在界面中输入或选择所需参数：

- 结构参数：层数、介质层厚度(nm)、材料折射率 - 计算参数：频率扫描范围(THz)、分辨率精度设置 - 材料参数：从预设材料库选择或自定义光学常数

1. 点击计算按钮开始仿真分析
2. 查看生成的能带结构图和带隙特性数据表
3. 可保存结果或进行参数对比分析

系统要求

• 操作系统：Windows 7/10/11, Linux, macOS
• 软件平台：MATLAB R2018a 或更高版本
• 内存：至少4GB RAM（推荐8GB以上）

文件说明

项目的主程序文件实现了完整的仿真分析流程，其核心功能包括：图形用户界面的初始化与布局、用户输入参数的获取与验证、基于传输矩阵法的能带结构计算、光子带隙的自动识别与标注、计算结果的实时可视化展示以及分析报告的数据输出等功能模块。