一维光子晶体的传输矩阵编程

一维光子晶体的传输矩阵的编程准备
❖ 一维光子晶体的结构参数： １. 每一层的厚度，（或者是周期长度及层厚度比例） ２. 介电常数（或折射率），对于非色散模型，采用常数；对于色散
介质，采用合适的色散模型或色散曲线。 ３. 确定扫描波长范围或扫描频率范围
❖ 一维光子晶体的场分布传输矩阵 １. 结构模型 ２. 每一层的特征矩阵 ３. 总的传输矩阵
一维光子晶体的传输矩阵的编程流程图
对某一频率依照 色散模型或色散 曲线得出介电常
数或折射率
依照结构参数得 出单层或单周期
的特征矩阵
循环相乘得出总 结构的传输矩阵
得出某一位置的 正负两个方向场 强系数，得出透
射反射系数
对扫描频率或波长循环上述步骤
画图（结果随波长的变化曲线）
传输矩阵的编程建议
❖ 可以采用matlab编程，原因有二：
1. matlab计算矩阵很方便，且循环语句很简单
２.matlab画图很简单
❖
很多同学问如何去研究场分布，这个其实很简单的，首先求得入射参数
1
, 而后
利用传输r 矩阵，求得每一层的电场强度系数，再把它共轭相乘，就得出光场分布
了。
❖ 传输矩阵不仅能求透射系数和反射系数以及场分布，还能求得态密度，以及色散 曲线，而后两者能就较容易地进行物理深度上理论分析，提升你的研究高度。
❖ 传输矩阵简述 ❖ 传输矩阵编程准备 ❖ 传输矩阵编程流程图 ❖ 编程建议
主要内容：
一维光子晶体的传输Baidu Nhomakorabea阵的简述
❖ 方法简单，计算量小，尤其适用于有限周期的一维光子晶体 ❖ 利用传输矩阵可以用来研究：
１. 结构的透射系数和反射系数 ２. 态密度 ３. 场分布 ４. 色散曲线 ❖ 传输矩阵基础理论的相关文献： 王辉，李永平，用特征矩阵法计算光子晶体的带隙结构，物理学报， 2001，50(1):2172