一维光子晶体传输矩阵法

资 源 简 介

一维光子晶体传输矩阵法

详 情 说 明

一维光子晶体传输矩阵法是一种用于分析周期性介电结构中电磁波传播特性的有效工具。该方法通过将复杂的光子晶体结构分解为多个基本单元，并利用传输矩阵来描述光波在每个界面和介质层中的传播行为。

在实现过程中，首先需要构建描述电磁波在介质中传播的传输矩阵。对于TE或TM偏振波，传输矩阵的表达式会有所不同，但核心思路都是将电场和磁场的连续条件转化为矩阵形式。通过将各个单元的传输矩阵依次相乘，最终得到整个结构的传输矩阵。

利用MATLAB进行数值计算时，通常需要设定光子晶体的结构参数，如介质层的折射率和厚度，以及入射光的频率范围。通过扫描频率并计算对应的透射率或反射率，可以绘制出光子晶体的带隙特征图。图中会出现透射率极低的频段，这些区域就是光子带隙，对应着被禁止传播的光波频率。

这种方法不仅能直观展示光子晶体的禁带特性，还可以方便地研究不同参数（如周期数、折射率对比度等）对带隙的影响，为光子晶体器件的设计提供理论依据。