基于時域方法的光子帶隙（PBG）結構的研究.pdf

1、光子帶隙(PBG)結構由周期性的介質、金屬或其混合體組成,對特定的頻段具有帶阻特性,其工程應用涉及光學和微波領域.近年來,光子帶隙結構在微波工程領域,如微波電路、微波功率放大器、天線、諧掁腔等方面得到廣泛的應用,可抑制表面波以改進性能.因此,PBG結構的帶阻特性的理論分析和計算對其工程設計具有重要的實際價值;探索用復雜媒質組成PBG結構的潛在特點更有著重要的理論意義.該論文基于時域方法研究PBG結構中電磁波的傳輸系數(shù)及色散特性.在傳統(tǒng)的

2、時域有限差分法的基礎上,該文發(fā)展了幾種計算PBG結構色散特性的新方法:分界面等效介電常數(shù)的時域有限差分法(EP-FDTD)、非Yee網格的高階時域有限差分法(NY-FDTD)、時域偽譜(PSTD)及時域多分辨率法(MRTD).在這幾種方法中,等效介電常數(shù)的時域有限差分法和時域多分辨率法可加速PBG結構色散特性的計算,并節(jié)省計算內存和時間;非Yee網格的高階時域有限差分法和偽譜時域法用于分析復雜媒質PBG結構問題,具有建模簡單方便、通用等