摘要利用有限元分析软件COMSOL对电磁波在一维等离子体光子晶体中的传输过程进行了数值仿真研究，通过建立不同参数下的几何模型，直观展现出它的带隙结构，为我们深入了解其带隙与一维等离子体光子晶体各项重要参量之间具体的关系提供了准确而高效的方法。在同一几何模型下计算并分析了等离子体频率与碰撞频率以及普通介质介电常数对传输特性的影响效果；在同种等离子体参量下讨论了电磁波在不同等离子体-普通介质层厚度比、周期长度、周期常数中的透射情况。并将仿真计算所得到的结果与相关文献中的实验结果作比较，两者基本一致，为等离子体光子晶体结构的具体设计提供方便的指导。86082

毕业论文关键词   等离子体  光子晶体  带隙  传输特性

毕业设计说明书外文摘要

Title  Study on the propagation properties of electromagnetic waves in plasma photonic crystals                               

Abstract Numerical simulation of electromagnetic wave propagation in one-dimensional plasma photonic crystal is studied by using finite element analysis software COMSOL。 The characteristics of electromagnetic band gap structure under different plasma parameters and geometry are studied。 We understand the intrinsic relationship between the various parameters of the photonic crystal in one dimensional photonic crystal with a band gap。 The effects of plasma frequency, plasma collision frequency, plasma thickness ratio, cycle length, period constant and dielectric permittivity on the transmission characteristics are calculated and analyzed。 And the results obtained from the simulation are compared with the experimental results in the literature。 The two are basically consistent, which provides a convenient guide for the design of the plasma photonic crystal structure。

Keywords     band gap     plasma     photonic crystal     propagation

目  录

1  绪论 1

2  光子晶体 3

2。1  光子晶体的特性 3

2。1。1  光子带隙特性及形成机理 3

2。1。2  光子局域特性 3

2。1。3  光学特性 4

2。2  光子晶体计算方法 4

2。3  光子晶体的应用 5

2。3。1  光子晶体滤波器 5

2。3。2  高性能反射镜 5

3  等离子体简介 7

3。1  等离子体的概念 7

3。2  电磁波在等离子体中的传输特性 7

4  COMSOL Multiphysics 软件介绍 9

5  一维等离子体光子晶体的特性研究 10

5。1  等离子体基本参量对传输特性的影响 10

5。1。1  研究模型 10

5。1。2  等离子体频率的影响 10

5。1。3  等离子体碰撞频率的影响 12

5。2一维等离子体光子晶体的结构参量对传输特性的影响 13

5。2。1  等离子体与介质层厚度比d/L的影响