MATLAB实现的光子晶体反射率传输矩阵法计算系统

资 源 简 介

该项目采用MATLAB实现了基于传输矩阵法（TMM）的光子晶体反射率计算，支持用户输入介质层折射率、厚度及周期数等参数，快速分析特定波长范围内的光学特性，适用于光子晶体设计与研究。

详 情 说 明

光子晶体反射率计算与分析系统

项目介绍

本项目基于传输矩阵法（Transfer Matrix Method, TMM）实现了光子晶体光学特性的精确模拟。系统能够计算特定波长范围内光子晶体的反射率，通过输入不同结构参数快速生成反射率谱线，并自动进行可视化展示与分析。该系统适用于光子晶体设计、光学滤波器优化等研究场景，为光学器件性能分析提供有效的计算工具。

功能特性

• 精确计算：采用传输矩阵法理论模型，确保反射率计算的数值准确性
• 参数灵活：支持自定义介质层折射率、厚度、周期数、入射角度、波长范围等关键参数
• 偏振模式：提供TE波和TM波两种偏振模式的选择
• 可视化分析：自动生成反射率谱线图，标注高反射区域（光子带隙）
• 数据导出：支持将计算结果导出为Excel/TXT格式，图表可保存为PNG/FIG格式
• 用户友好：简洁的输入界面，直观的结果展示

使用方法

1. 参数设置：在主程序中输入光子晶体结构参数：

- 各层介质折射率（n1, n2等） - 各层厚度（d1, d2等） - 周期数N（重复单元层数） - 入射角度θ（默认垂直入射） - 扫描波长范围（λ_min, λ_max）及步长 - 偏振模式（TE或TM波）

1. 运行计算：执行主程序，系统将自动进行反射率计算

1. 结果分析：查看生成的反射率谱线图，分析光子带隙特性

1. 数据导出：根据需要导出数据文件或图表

系统要求

• 软件环境：MATLAB R2018a或更高版本
• 必要工具箱：无特殊工具箱要求，仅需基础MATLAB环境

文件说明

主程序文件整合了光子晶体反射率计算的核心功能，包括传输矩阵法的理论实现、光学参数的数据处理、反射率谱线的数值计算过程，以及结果的可视化展示与输出功能。该文件通过模块化设计完成了从参数输入到结果输出的完整工作流程，确保了计算效率与结果准确性。