光子晶体传输矩阵教程文件
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Matlab仿真一维光子晶体禁带和缺陷模
理论模型： 传输矩阵 每一层的特征矩阵：
Fra Baidu bibliotek空气中 =n1cos(θ)
ni, di分别第i层介质的折射率和厚度，θ是光线在第i层介质中的传播方向 与界面法线的夹角，λ是入射光的波长.
由单层模推广到多层模：
…
(ab)N二元结构 a b
…
任意一层的 特征矩阵
一个ab单元的特征矩阵：
+M(2,1)+M(2,2)*(yeta0)))^420;0 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900
end
figure(1) hold on plot(bo,Rfan,'k') box on
M=(M0)N
derta1=2*pi*na*ha./(bo*1e-9) %a介质中相位变化
derta2=2*pi*nb*hb./(bo*1e-9) %b介质中相位变化
num=length(bo);
for j=1:num
Ma=[cos(derta1(j)), -i*sin(derta1(j))./yeta1;-i.*yeta1.*sin(derta1(j)),cos(derta1(j))];
M=Mab^N; %0.一3 维光子晶体特征矩阵特征矩阵
0.2
Rfan(j)=abs((M(1,1)*(yeta0)+M(1,2)*(yeta0)*(yeta0) … -M(2,1)-M(2,2)*(yeta0))./0(.M1 (1,1) …
*(yeta0)+M(1,2)*(yeta0)*s0qrt(yeta0) … %反射率
整个一维光子晶体的特征矩阵：
M=(M0)N
光子晶体周围材料的折射率设为n0 ，在这里我们只考虑 TE 波η0 = ncosθ
光在光子晶体中传播时的反射系数 反射率
光在光子晶体中传播时的透射系数 投射率
因此： 从以上方程可以看出，只要知道了一维光子晶体的特征矩阵中的每个元 素，就可以求出反射率和透射率。
1
%a介质特征矩0.9阵
Mb=[cos(derta2(0j.)8),-i*sin(derta2(j))./yeta2;-i.*yeta2.*sin(derta2(j)),cos(derta2(j))];
%b介质特征矩0.7阵 Mab=Ma*Mb; 0.6 %ab单元特征第矩一阵禁带
0.5
N=10; %周0期.4 数
Matlab程序执行 正入射情况，二元周期结构
clear all %清除变量
na=2.35 %a介质层折射率
nb=1.38 %b介质层折射率
ha=63.8e-9 %a介质层厚度 hb=108.7e-9 %b介质层厚度
M=(M0)N
yeta1=2.35
yeta2=1.38
bo=400:1:900 %b入射波长范围
理论模型： 传输矩阵 每一层的特征矩阵：
Fra Baidu bibliotek空气中 =n1cos(θ)
ni, di分别第i层介质的折射率和厚度，θ是光线在第i层介质中的传播方向 与界面法线的夹角，λ是入射光的波长.
由单层模推广到多层模：
…
(ab)N二元结构 a b
…
任意一层的 特征矩阵
一个ab单元的特征矩阵：
+M(2,1)+M(2,2)*(yeta0)))^420;0 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900
end
figure(1) hold on plot(bo,Rfan,'k') box on
M=(M0)N
derta1=2*pi*na*ha./(bo*1e-9) %a介质中相位变化
derta2=2*pi*nb*hb./(bo*1e-9) %b介质中相位变化
num=length(bo);
for j=1:num
Ma=[cos(derta1(j)), -i*sin(derta1(j))./yeta1;-i.*yeta1.*sin(derta1(j)),cos(derta1(j))];
M=Mab^N; %0.一3 维光子晶体特征矩阵特征矩阵
0.2
Rfan(j)=abs((M(1,1)*(yeta0)+M(1,2)*(yeta0)*(yeta0) … -M(2,1)-M(2,2)*(yeta0))./0(.M1 (1,1) …
*(yeta0)+M(1,2)*(yeta0)*s0qrt(yeta0) … %反射率
整个一维光子晶体的特征矩阵：
M=(M0)N
光子晶体周围材料的折射率设为n0 ，在这里我们只考虑 TE 波η0 = ncosθ
光在光子晶体中传播时的反射系数 反射率
光在光子晶体中传播时的透射系数 投射率
因此： 从以上方程可以看出，只要知道了一维光子晶体的特征矩阵中的每个元 素，就可以求出反射率和透射率。
1
%a介质特征矩0.9阵
Mb=[cos(derta2(0j.)8),-i*sin(derta2(j))./yeta2;-i.*yeta2.*sin(derta2(j)),cos(derta2(j))];
%b介质特征矩0.7阵 Mab=Ma*Mb; 0.6 %ab单元特征第矩一阵禁带
0.5
N=10; %周0期.4 数
Matlab程序执行 正入射情况，二元周期结构
clear all %清除变量
na=2.35 %a介质层折射率
nb=1.38 %b介质层折射率
ha=63.8e-9 %a介质层厚度 hb=108.7e-9 %b介质层厚度
M=(M0)N
yeta1=2.35
yeta2=1.38
bo=400:1:900 %b入射波长范围