二维光子晶体禁带的MATLAB源码

资 源 简 介

二维光子晶体禁带的MATLAB源码

详 情 说 明

二维光子晶体禁带分析是研究周期性介电材料中光传播特性的重要手段。通过建立晶格的数学模型，可以计算特定频率范围内的电磁波禁止传播区域。本文介绍基于MATLAB的禁带分析实现原理。

实现过程主要分为三个核心步骤：首先建立晶格几何模型，通常采用圆形或方形散射体在介质中周期性排列的结构。其次通过平面波展开法或时域有限差分法求解麦克斯韦方程组，获取本征频率分布。最后通过参数扫描识别频率禁带范围。

其中关键点在于正确处理布洛赫边界条件和介电常数的傅里叶展开。算法需要优化平面波展开的截断阶数，在计算精度和效率之间取得平衡。对于TE/TM两种偏振模式需要分别计算其带隙特征。

典型应用可以分析不同晶格常数、填充比和介电常数对比度对禁带宽度的影响。这种仿真为设计光学滤波器、波导等光子器件提供了重要理论依据。