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天津工业大学 毕业设计（论文） 二维光子晶体传输特性研究 姓 名： 院(系)别： 信息与通信工程学院 专 业： 电子科学与技术 班 级： 电科061 指导教师： 职 称： 讲师 2010年 6 月 6 日 天津工业大学毕业设计（论文）任务书 题目 二维光子晶体传输特性研究 学生姓名 学院名称 信息与通信工程 专业班级 电科061 课题类型 普通课题 课题意义 二维光子晶体的传输特性目前已经引起了人们的广泛关注。因为光的色散关系曲线在这种结构中能被改变,出现光子禁带(photonic band gap) 。如果光的频率落在禁带范围内,则它不能在光子晶体中传播。拥有光子禁带的光子晶体的理论研究已经预见了许多新的物理现象,像自发辐射的抑制 、光开关和光的双稳态等 ,其将为光子晶体的潜在应用开辟了广阔的前景。 本课题利用传输矩阵法( TMM) 对二维光子晶体理论研究及有效的数值计算方法,它不仅可以模拟光子晶体的介质的介电常数不随频率变化的某些传输特性,而且可以模拟有损耗介质以及有色散介质的光子晶体的透射率频谱分布。这种数值计算方法不仅适用于微波段,而且也适用于光波段,由于受到实验条件的限制,微波段的光子晶体制作和表征能够实现。 任务与进度要求 寒 假 调查收集光子晶体相关资料 第八学期 1 - 4 周 5 -10 周 11-14 周 15-18 周 翻译Translight_manual，并了解光子晶体以及其传输特性的相关知识,学习传输矩阵法。 学习使用Translight软件 开始撰写论文，并接受论文的中期检查，通过老师的指导对论文进行修改审核，严格把关。 论文终稿预审并答辩 主要参考文献 1，高本庆．时域有限差分法 北京：国防工业出版社，1995 2，方俊鑫，陆栋．固体物理 上海 上海科学技术出版社，1981 3，ZHANG Z，SATPATHY S．Existence of a photonic gap in periodic structures[J]．Phys Rev Lett，1990， 起止日期 2010年月日2010年月日 院长 教研室主任 指导教师 毕业设计（论文）开题报告表 2009 年 1 月 10 日 姓名 学院 信息与通信工程 专业 电科 班级 061 题目 二维光子晶体传输特性研究 指导教师 一、与本课题有关的国内外研究情况、课题研究的主要内容、目的和意义： 光子晶体是一种由不同介电常数的材料间隔周期性排列而成的人工材料，当电磁波人射其上时，在某一频率范围内电磁波不能透射过去，很像固体物理学中晶体的能带，它的理论及应用研究是目前物理学材料科学与光电子领域最热门课题之一。目前用来计算光子晶体的能带结构和传输特性的理论方法很多，如平面波法(PWM) 、多重散射法(Order—N) 时域有限差分法(FDTD)、传输矩阵法(TMM)等。 本课题的主要内容是将传输矩阵法(TMM)用于光子晶体传输特性的理论研究，采用将传输矩阵法( TMM) 用于光子晶体传输特性的理论研究以及利用Translight软件，分析了二维光子晶体的透射率频谱分布。 本课题的主要意义是二维光子晶体的传输特性目前已经引起了人们的广泛关注。因为光的色散关系曲线在这种结构中能被改变,出现光子禁带(photonic band gap) 。如果光的频率落在禁带范围内,则它不能在光子晶体中传播。拥有光子禁带的光子晶体的理论研究已经预见了许多新的物理现象,像自发辐射的抑制 、光开关和光的双稳态等 ,其将为光子晶体的潜在应用开辟了广阔的前景。 二、进度及预期结果： 起止日期 主要内容 预期结果 寒假 查找有关二维光子传输特性的相关文献资料。 完成论文前期准备工作 1 - 4周 翻译Translight_manual，并了解光子晶体以及其传输特性的相关知识,学习传输矩阵法。 透彻的了解课题相关知识 5-10周 学习使用Translight软件。 熟练应用工作软件 11-14周 开始撰写论文，并接受论文的中期检查，通过老师的指导对论文进行修改审核，严格把关。 完成论文初稿，论文定稿。准备答辩。 15-18周 论文终稿预审并答辩。 完成论文答辩 完成课题的现