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研究生:湯家榮
研究生(外文):Tang Chia-Jung
論文名稱:時域有限差分法在光子晶體特性分析之應用
論文名稱(外文):A Study of Photonic Band Gap Materials by Finite-Difference Time-Domain Method
指導教授:張建成張建成引用關係
指導教授(外文):Chang C.C.
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:應用力學研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:89
中文關鍵詞:光子晶體光波導快速傅立葉轉換缺陷態時域有限差分法
外文關鍵詞:photonic crystalwaveguideFast Fourier Transform(FFT)defect modeFDTD
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本論文旨在使用時域有限差分法(FDTD)探討週期性結構排列的二維度光子晶體排列物理性質,調整網格的密度以及使用數學上技巧,使得計算的精確度以及計算機資源的用量控制於一定量之內,達到效率以及可信度的平衡點,再將計算結果與其他方法做比較,比較結果誤差以增加可信度。
本論文探討TE模態的光子晶體行為模式,計算出不同光子晶體結構排列的頻譜圖,並比對以散射矩陣法(scattering matrix method)以及其他論文計算出的結果做比較,得到近似相同的頻隙間帶以及相同的共振頻率,再設計其他不同的元件,計算出能量的輸入與輸出的損失率,以得到最佳化的設計。
1. 導論
1.1 研究目的與動機
1.2 主要文獻回顧
1.3 章節簡介
2. 數值模擬方法
2.1 問題描述
2.1.1 無因次化的Maxwell方程式
2.2 時域有限差分法(finite-difference time-domain)
2.2.1 時間與空間網格位置關係
2.2.2 吸收邊界條件
2.2.3 訊號源的產生
2.3 穩定因數
2.4 邊界條件
3. 計算與量測方法
3.1 完美結構的光子晶體結構與有缺陷的光子晶體
3.1.1 蜂窩狀光子晶體
3.1.2 有缺陷的蜂窩狀光子晶體
3.1.3 正方排列的光子晶體
4. 光子晶體的光波導
4.1 筆直的光子晶體光波導
4.2 Z型的光子晶體光波導
4.3 Y型的光子晶體光波導
4.4 耦合型光子晶體光波導
4.5 計算結果與比較
5. 結論與展望
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