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相似文献
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1.
磁化等离子体光子晶体的FDTD分析   总被引:6,自引:0,他引:6       下载免费PDF全文
磁化等离子体光子晶体是磁化等离子体和介质(真空)构成的人工周期性结构.本文用磁化等离子体的分段线形电流密度卷积(PLCDRC)时域有限差分(FDTD)算法分析了磁化等离子体光子晶体特性.分析了磁化等离子体参数对电磁带隙的影响.从时域的角度分析了高斯脉冲在磁化等离子体光子晶体中的传播过程,给出了时域反射和透射波形.从频域的角度给出了磁化等离子体光子晶体的电磁反射系数和透射系数,并对结果进行了分析. 关键词: 磁化等离子体 光子晶体 时域有限差分法  相似文献   

2.
王身云  刘少斌 《物理学报》2009,58(10):7062-7066
等离子体填充到一维介质-真空微波光子晶体的缺陷层构成一种可调谐单通道滤波器.据等离子体的强色散特性,其等效折射率与电磁波频率及等离子体频率等参数有关,因而可以通过改变等离子参数,使一维微波光子晶体缺陷层的谐振频率发生偏移,实现微波光子晶体的可调谐滤波特性.介质层和等离子体层分别采用了时域有限差分(FDTD)算法及分段线性电流密度卷积时域有限差分(PLJERC-FDTD)算法.数值模拟表明,通过改变等离子体频率可以实现滤波通道在光子禁带内较大带宽范围的移动. 关键词: 等离子体 微波光子晶体 可调谐滤波  相似文献   

3.
磁化等离子体光子晶体缺陷态的研究   总被引:6,自引:0,他引:6       下载免费PDF全文
章海锋  马力  刘少斌 《物理学报》2009,58(2):1071-1076
采用磁化等离子体的分段线性电流密度卷积时域有限差分(PLCDRC-FDTD)算法研究具有单一缺陷层的一维磁化等离子体光子晶体的缺陷模特性. 从频域角度分析得到微分高斯脉冲的透射率,并讨论该光子晶体的缺陷层厚度、位置、周期常数和等离子体参数对其缺陷模的影响. 结果表明,改变位置和周期常数不会影响缺陷模的频率,改变缺陷层的厚度可以增加缺陷模数,改变等离子体参数能同时影响缺陷模的频率和峰值. 关键词: 磁化等离子体光子晶体 光子晶体 缺陷模 时域有限差分法  相似文献   

4.
用时域有限差分法研究了电磁波在等离子体光子晶体中的传播特性。数值模拟中使用完全匹配层吸收边界条件,计算了电磁波通过等离子体光子晶体的反射和透射系数。讨论了等离子体密度、等离子体温度、介电常数比和引入缺陷层对等离子体光子晶体光子带隙的影响。  相似文献   

5.
基于横向磁光效应磁化等离子体光子晶体的光子带隙特性   总被引:2,自引:0,他引:2  
通过外加与电磁波传播方向垂直的磁场来调控等离子体光子晶体的光子带隙结构.采用时域有限差分方法数值分析了由本征层为等离子体层和其他电介质材料层交替堆叠而成的磁化等离子体光子晶体的光子带隙结构和频谱特性.数值结果表明,光子晶体中等离子体的介电常数随着外磁场大小的变化而改变,从而使磁化等离子体光子晶体的带隙特性在一定的频率范...  相似文献   

6.
冯刚  高丽娜  郝东山 《光子学报》2014,40(7):1071-1075
应用多光子非线性Compton散射模型和时域有限差分法,对多光子非线性Compton散射对非均匀等离子体光子晶体光子带隙特性的影响进行了研究,提出将入射和散射光作为形成光子带隙的新机制,对电磁波方程进行了修正.结果表明:与Compton散射前相比,散射使电磁波幅值衰减更快|随等离子体密度增加,透射谱禁带宽度几乎无变化,其中心频率向高频方向有明显移动,向上的峰值有较大增加,反射谱向下的峰值有明显减小|随温度增加,透射谱禁带宽明显减小,向上的峰值略有减小,透射能量有所降低|随两种介质介电系数比增加,光子禁带数增加,且带隙间距显著减小.  相似文献   

7.
Compton散射对非均匀等离子体光子晶体光子带隙的影响   总被引:2,自引:2,他引:0  
冯刚  高丽娜  郝东山 《光子学报》2011,40(7):1071-1075
应用多光子非线性Compton散射模型和时域有限差分法,对多光子非线性Compton散射对非均匀等离子体光子晶体光子带隙特性的影响进行了研究,提出将入射和散射光作为形成光子带隙的新机制,对电磁波方程进行了修正.结果表明:与Compton散射前相比,散射使电磁波幅值衰减更快;随等离子体密度增加,透射谱禁带宽度几乎无变化,...  相似文献   

8.
通过增加外磁场来调控等离子体光子晶体的光子带隙结构,采用时域有限差分算法分析了由本征层为磁化等离子体层和其他电介质材料层交替堆叠而成的磁化等离子体光子晶体的光子带隙结构,数值模拟中采用完全匹配层吸收边界条件以防止边界的反射。由于外磁场的法拉第磁光效应,使等离子体的介电常数随着外磁场的变化而改变。数值结果表明,等离子体光子晶体的带隙特性在一定的频率范围相应地得到调节,实现了频率低于等离子体频率的电磁波也能在等离子体中传播。  相似文献   

9.
非磁化等离子体光子晶体缺陷态的研究   总被引:7,自引:0,他引:7       下载免费PDF全文
采用时域有限差分法中的分段线性电流密度卷积算法,研究具有单一缺陷层的一维非磁化等离子体光子晶体的缺陷模特性.从频域角度分析得到微分高斯脉冲的透射率,并讨论该光子晶体的缺陷层介电常数、厚度、位置、光子晶体的周期常数和等离子体参数对其缺陷模的影响.结果表明,改变以上参数可获得不同的缺陷模. 关键词: 时域有限差分法 非磁化等离子体光子晶体 缺陷模  相似文献   

10.
章海锋  刘少斌  孔祥鲲 《物理学报》2011,60(2):25215-025215
采用等离子体的分段线性电流密度卷积时域有限差分算法研究了横磁波入射时具有单一线缺陷的二维非磁化等离子体光子晶体的缺陷模特性. 从频域角度分析得到微分高斯脉冲的透射系数,并讨论该光子晶体的晶格常数、介质圆柱半径、周期常数、缺陷层参数和等离子体参数对缺陷模特性的影响. 结果表明,改变周期常数、缺陷层位置和等离子体碰撞频率不会改变缺陷模的频率,改变缺陷层介质圆柱的相对介电常数、半径和缺陷层到介质层的中心距离可以在不改变禁带宽度的前提下实现对缺陷模的调节,改变晶格常数、介质圆柱半径和等离子体频率能同时实现对禁带宽度和缺陷模的调节. 关键词: 等离子体 光子晶体 缺陷模 时域有限差分算法  相似文献   

11.
The plasma photonic crystal is a periodic array composed of alternating thin unmagnetized (or magnetized) plasmas and dielectric materials (or vacuum). In this paper, the piecewise linear current density recursive convolution finite-difference time-domain method for the simulation of isotropic unmagnetized plasma is applied to model unmagnetized plasma photonic crystal structures. A perfectly matched layer absorbing material is used in these simulations. In time-domain, the electromagnetic propagation process of a Gaussian pulse through an unmagnetized plasma photonic crystal is investigated. In frequency-domain, the reflection and transmission coefficients through unmagnetized plasma photonic crystals are computed and their dependence on plasma frequency, plasma thickness, collision frequency is studied. The results show theoretically that the electromagnetic bandgaps of unmagnetized plasma photonic crystals are tuned by the plasma parameters.  相似文献   

12.
In this paper, the properties of extraordinary mode for two types of three-dimensional magnetized plasma photonic crystals (3D MPPCs) composed of homogeneous dielectric and magnetized plasma with diamond lattices are theoretically investigated for electromagnetic (EM) wave based on a modified plane wave expansion (PWE) method, as Voigt effects are considered. As EM wave propagates in such 3D MPPCs, the EM wave can be divided in two modes due to the influence of Lorentz force. One is named extraordinary mode and another is ordinary mode. The equations for calculating the dispersive relationships for extraordinary mode as propagating through two types of structures (dielectric spheres immersed in magnetized plasma background or vice versa), are theoretically deduced. The influences of dielectric constant of dielectric, plasma collision frequency, filling factor, the external magnetic field and plasma frequency on the properties of extraordinary mode for both types of MPPCs are investigated in detail, respectively, and some corresponding physical explanations are also given. From the numerical results, it has been shown that not only the locations but also bandwidths and relative bandwidths of the photonic band gaps obtained by extraordinary mode for both types of 3D MPPCs can be manipulated by plasma frequency, filling factor, the external magnetic field and the relative dielectric constant of dielectric, respectively. However, the plasma collision frequency has no effect on the frequency ranges and relative bandwidths of PBGs for two types of 3D MPPCs. The locations of flatbands regions cannot be tuned by any parameters except for plasma frequency and the external magnetic field.  相似文献   

13.
非磁化等离子体光子晶体的禁带周期特性研究   总被引:12,自引:1,他引:11  
章海锋  马力  刘少斌 《光子学报》2008,37(8):1566-1570
用时域有限差分法(Finite-Different Time-Domain,FDTD)中的电流密度卷积(Current Density Convolution,JEC)算法讨论了一维非磁化等离子体光子晶体的禁带周期特性,分析了非磁化等离子光子晶体的周期结构和等离子体参量对其禁带周期的影响.以微分高斯脉冲为激励源,用电磁波通过非磁化等离子体光子晶体后所得的透射系数来讨论非磁化等离子体光子晶体的禁带周期特性.结果表明,通过改变参量可以获得不同的禁带周期特性.  相似文献   

14.
章海锋  刘少斌  孔祥鲲 《物理学报》2011,60(5):55209-055209
采用时域有限差分法(FDTD)中的分段线性电流密度卷积(PLCDRC)算法研究了TM波入射时二维非磁化等离子体光子晶体的禁带特性.从频域角度分析得到微分高斯脉冲的透射系数,并讨论该光子晶体的介质圆柱的介电常数、晶格常数、介质圆柱半径,周期常数和等离子体参数对其禁带特性的影响.结果表明,增加周期常数和等离子体碰撞频率不会改变禁带宽度,增加介质圆柱的相对介电常数和等离子体频率可以展宽禁带的宽度. 当填充率一定时,减小介质圆柱的半径和晶格常数可以实现禁带的拓展. 关键词: 等离子体 光子晶体 禁带 PLCDRC算法  相似文献   

15.
一维可调谐非磁化等离子体光子晶体的滤波特性   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
用时域有限差分(Finite-Different Time-Domain,FDTD)的分段线形电流密度卷积(Piecewise Linear Cur-rent Density Recursive Convolution,PLCDRC)算法研究了含单一介质缺陷层的一维非磁化等离子体光子晶体的滤波特性.从频域角度分析得到微...  相似文献   

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