基于時域方法的光子帶隙（PBG）結(jié)構(gòu)的研究.pdf

1、光子帶隙(PBG)結(jié)構(gòu)由周期性的介質(zhì)、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(yīng)用涉及光學和微波領(lǐng)域.近年來,光子帶隙結(jié)構(gòu)在微波工程領(lǐng)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(yīng)用,可抑制表面波以改進性能.因此,PBG結(jié)構(gòu)的帶阻特性的理論分析和計算對其工程設(shè)計具有重要的實際價值;探索用復雜媒質(zhì)組成PBG結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(chǔ)上,該文發(fā)展了幾種計算PBG結(jié)構(gòu)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(wǎng)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(jié)構(gòu)色散特性的計算,并節(jié)省計算內(nèi)存和時間;非Yee網(wǎng)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(zhì)PBG結(jié)構(gòu)問題,具有建模簡單方便、通用等