摘要：光子晶体是一种具有光子带隙的新型光学微结构材料,其中金属介质光子晶体是周期排列的金属纳米孔、纳米柱以及纳米线的结构。金属介质光子晶体这种结构在保持了光子晶体特性的同时还具备了金属的特点，因此具有新的物理意义和远大前景。相比于传统的光子晶体，电磁波在金属介质光子晶体中传播还会出现其他很多特别的性质，比如：提高光子晶体的反射率、禁带拓宽等等。本文主要运用时域有限差分方法，讨论了同一种金属介质晶体内部不同形状的结构单元对晶体透射性的影响性，分析了不同的金属介质对于光子晶体传输特性的影响，从而得出哪种金属介质光子晶体的损耗最小。

关键词： 金属介质光子晶体; 时域有限差分法; 透射性; 损耗

目录

摘要

Abstract

1、绪论-5

1.1、光子晶体概述-5

1.1.1、光子晶体简介-5

1.1.2、光子晶体历史及其意义-6

1.1.3、金属介质光子晶体的研究现状-6

1.2、时域有限差分的发展与介绍-7

1.3、金属介质光子晶体的研究目的和内容-8

2、时域有限差分法原理及其公式-9

2.1、Yee元胞-9

2.2、数值稳定性-10

2.3、数值色散-11

3、金属介质光子晶体透过率、损耗的研究-12

3.1、同种金属介质的光子晶体性质的影响因素-12

3.1.1、光子晶体金属柱半径的影响-12

3.1.2、光子晶体金属柱形状的影响-13

3.1.3、光子晶体结构大小的影响-16

3.1.4、同种金属不同的介电常数的影响-17

3.2、不同金属介质的光子晶体性质研究-20

4、金属介质光子晶体第一带隙宽度影响因素的研究-21

4.1、光子晶体金属柱半径对第一带隙宽度、深度的影响-21

4.2、背景介电常数对第一带隙的影响-22

5、总结-23

6、参考文献-24

7、致谢-25