等离子体光子晶体理论

第1章等离子体光子晶体概况
1.1光子晶体概述
1.1.1光子晶体的概念
1.1.2光子晶体的前世今生
1.1.3光子晶体的分类
1.1.4光子晶体的应用
1.1.5光子晶体的制备
1.2等离子体光子晶体概述
1.2.1等离子体光子晶体的由来
1.2.2等离子体光子晶体的国内外研究现状
1.3光子晶体的计算法
1.3.1光子晶体的理论基础
1.3.2光子晶体的传输矩阵法
1.3.3光子晶体的FDTD算法
1.3.4光子晶体的PWE算法
1.3.5光子晶体的FDFD算法
第2章等离子体物理学基础
2.1等离子体的基本参量
2.1.1等离子体频率
2.1.2等离子体碰撞频率
2.1.3等离子体回旋频率
2.2等离子体的流体近似与介电张量表示
2.2.1时域麦克斯韦方程组
2.2.2频域麦克斯韦方程组
2.2.3流体近似下的等离子体方程
2.2.4等离子体的极化模型和极化率
2.2.5等离子体的导电模型和导电率
2.3电磁波在低温非磁化等离子体中的传播
2.4电磁波在磁化等离子体中的传播（外加磁场平行于波矢）
2.4.1忽略等离子体碰撞频率时电磁波在磁化等离子体中的传播
2.4.2考虑等离子体碰撞频率时电磁波在磁化等离子体中的传播
2.5电磁波在磁化等离子体中的传播（外加磁场垂直于波矢）
2.5.1忽略等离子体碰撞频率时电磁波在磁化等离子体中的传播
2.5.2考虑等离子体碰撞频率时电磁波在磁化等离子体中的传播
2.6波矢和外加磁场间为任意夹角条件下电磁波与磁化等离子体的相互作用
第3章等离子体的FDTD算法
3.1非磁化等离子体的FDTD算法
3.1.1非磁化等离子体的JEC—FDTD算法
3.1.2JEC—FDTD算法的有效性和精度验证性算例
3.1.3非磁化等离子体的PLCDRC—FDTD算法
3.1.4非磁化等离子体PLCDRC—FDTD算法的有效性和精度
3.1.5非磁化等离子体PLCDRC—FDTD算法的算例
3.2磁化等离子体的PLCDRC—FDTD算法
3.2.1磁化等离子体的PLCDRC—FDTD算法的基本原理
3.2.2磁化等离子体PLCDRC—FDTD算法的有效性和精度
第4章等离子体光子晶体计算方法与发展
4.1等离子体光子晶体的计算方法
4.1.1TMM的特点
4.1.2PWE算法的特点
4.1.3FDTD算法的特点
4.1.4FDFD算法的特点
4.2等离子体光子晶体的FDTD算法
4.3等离子体光子晶体的PWE算法
4.3.1TE模式下二维非磁化等离子体光子晶体色散关系的求解公式
4.3.2基于网格法的PWE算法
4.3.3基于打靶法的PWE算法
4.4等离子体光子晶体的FDFD算法
第5章一维非磁化等离子体光子晶体禁带特性
5.1用于计算的物理模型和FDTD计算的参数
5.2一维非磁化等离子体光子晶体禁带周期特性
5.2.1用于仿真计算的FDTD算法
5.2.2周期常数对光子禁带周期特性的影响
5.2.3空间结构参数6对光子禁带周期特性的影响
5.2.4等离子体碰撞频率对光子禁带周期特性的影响
5.2.5等离子体频率对光子禁带周期特性的影响
5.3温度、密度对—维非磁化等离子体光子晶体禁带特性的影响
5.3.1用于仿真计算的FDTD算法
5.3.2温度对禁带特性的影响
5.3.3密度对禁带特性的影响
5.4一维时变非磁化等离子体光子晶体禁带特性
5.5一维非磁化等离子体光子晶体缺陷态的研究
5.5.1用于仿真计算的PLCDRC—FDTD算法
5.5.2缺陷层的介电常数对缺陷模的影响
5.5.3缺陷层的位置和周期常数对缺陷模的影响
5.5.4缺陷层的厚度对缺陷模的影响
5.5.5等离子体参数对缺陷模的影响
第6章一维磁化等离子体光子晶体禁带特性
6.1用于计算的物理模型和FDTD计算的参数
6.2一维磁化等离子体光子晶体禁带的周期特性
6.2.1周期常数对光子禁带周期特性的影响
6.2.2空间结构常数b对光子禁带周期特性的影响
6.2.3等离子体频率对光子禁带周期特性的影响
6.2.4等离子体碰撞频率对光子禁带周期特性的影响
6.2.5等离子体回旋频率对光子禁带周期特性的影响
6.3温度、密度对一维磁化等离子体光子晶体禁带特性的影响
6.3.1温度对禁带特性的影响
6.3.2密度对禁带特性的影响
6.4一维时变磁化等离子体光子晶体禁带特性
6.5一维磁化等离子体光子晶体缺陷态的研究
6.5.1缺陷层的介电常数对缺陷模的影响
6.5.2缺陷层的位置和周期常数对缺陷模的影响
6.5.3缺陷层的厚度对缺陷模的影响
6.5.4等离子体频率对缺陷模的影响
6.5.5等离子体碰撞频率对缺陷模的影响
6.5.6等离子体回旋频率对缺陷模的影响
第7章斜入射一维等离子体光子晶体的禁带特性
7.1一维斜入射等离子体光子晶体色散特性
7.1.1理论模型和数值方法
7.1.2计算结果与分析
7.2可调谐一维三元磁化等离子体光子晶体禁带特性研究
7.2.1计算方法和物理模型
7.2.2等离子体频率对禁带特性的影响
7.2.3等离子体碰撞频率对禁带特性的影响
7.2.4等离子体回旋频率对禁带特性的影响
7.2.5等离子体的填充率对禁带特性的影响
7.2.6入射角对禁带特性的影响
7.2.7介质层的相对介电常数对禁带特性的影响
7.3磁光Voigt效应下的一维磁化等离子体光子晶体
7.3.1磁化等离子体的介电函数
7.3.2物理模型与计算方法
7.3.3外加磁场对等离子体介电函数的影响
7.3.4外加磁场对TE极化波电磁特性的影响
7.3.5入射角对TE极化波电磁特性的影响
7.3.6等离子体碰撞频率对TE极化波电磁特性的影响
7.3.7介质介电常数对TE极化波电磁特性的影响
7.4入射波与外加磁场夹角任意时一维磁化等离子体光子晶体的色散特性
7.4.1等离子体层的有效折射率公式
7.4.2传输矩阵与色散关系的公式
7.4.3θ对磁化等离子体有效介电函数的影响
7.4.4介质层介电常数对PBGs和色散关系的影响
7.4.5等离子体碰撞频率对PBGs和色散关系的影响
7.4.6θ1对PBGs和色散关系的影响
7.4.7等离子体填充率对PBGs和色散关系的影响
7.4.8θ对PBGs和色散关系的影响
7.4.9外加磁场对PBGs和色散关系的影响
7.4.10等离子体频率对PBGs和色散关系的影响
第8章基于一维等离子体光子晶体的全向反射器设计
8.1基于拼接技术的全向反射器的设计
8.1.1物理模型和计算方法
8.1.2混合结构的OBG特性
8.1.3等离子体层厚度对OBG的影响
8.1.4等离子体密度对OBG的影响
8.2基于匹配层技术的全向反射器的设计
8.2.1物理模型和计算方法
8.2.2引入匹配层来改善PBG和OBG的特性
8.2.3等离子体层厚度对OBG的影响
8.2.4等离子体密度对OBG的影响
8.3基于变周期结构的全向反射器的设计
8.3.1基于变周期结构的全向反射器的实现
8.3.2介质层的平均厚度对OBG的影响
8.3.3等离子体层的平均厚度对OBG的影响
8.3.4等离子体频率对OBG的影响
8.3.5等离子体和介质层的渐变系数对OBG的影响
8.4基于准周期或分形结构的全向反射器的设计
8.4.1基于Thue—Morse准周期结构的全向反射器的实现
8.4.2等离子体层厚度对OBG的影响
8.4.3Thue—Morse序列的阶数Ⅳ对OBG的影响
8.4.4等离子体密度对OBG的影响
8.4.5等离子体碰撞频率对OBG的影响
8.5基于三元Fibonacci准周期结构的全向反射器的设计
8.5.1基于三元Fibonacci准周期结构的全向反射器的实现
8.5.2Fibonacci序列的阶数Ⅳ对OBG的影响
8.5.3等离子体层厚度对OBG的影响
8.5.4等离子体密度对OBG的影响
8.6基于改进型Fibonacci序列的全向反射器的设计
8.6.1基于改进型Fibonacci序列的全向反射器的实现
8.6.2Fibonacci序列的阶数Ⅳ对OBG的影响
8.6.3等离子体层厚度对OBG的影响
8.6.4等离子体密度对OBG的影响
8.6.5等离子体碰撞频率对OBG的影响
……
第9章二维等离子体光子晶体的电磁特性
第10章二维等离子体光子晶体应用设计基础
第11章三维等离子体光子晶体的基本电磁特性
第12章三维等离子体光子晶体的禁带拓展技术
第13章基于三维等离子体光子晶体的器件设计
第14章三维磁化等离子体光子晶体中的磁光效应
参考文献
索引