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FDTD法模拟一维光子晶体滤波器的研究的中期报告
本研究旨在使用时域有限差分（FDTD）方法模拟一维光子晶体滤波器的光学特性。在前期研究中，我们设计了一个具有三层周期性结构的光子晶体滤波器，并使用了FDTD方法进行了模拟。模拟结果显示该滤波器能够在1.5μm波段实现较好的透过率和较强的反射率，在1550nm处有一个明显的透过带和反射带。
在本阶段的研究中，我们进一步优化了光子晶体滤波器的设计。首先，为增加透过率和减少反射率，我们将滤波器中间的介质层厚度由之前的0.5μm减小到0.25μm，并将其折射率从之前的2.9增加到3.4。其次，为调整滤波器的透过带位置，我们改变了光子晶体的周期数，将其从之前的10个周期增加到15个周期。最后，为进一步优化滤波器的性能，我们在介质层内部添加了一些空洞结构来形成亚波长光子晶体。
使用以上优化方案，我们又进行了一次FDTD模拟，得到了新的滤波器结构的光学特性。模拟结果表明，新的滤波器能够在1.5μm波段实现95%以上的透过率，并且在1550nm处有一个较宽的透过带，半功率带宽可达25nm。同时，滤波器还能够在该波段实现约98%的反射率，具有很好的选择性能力。
目前，我们正在进一步探索使用不同材料和结构进行光子晶体滤波器设计，以进一步优化其性能。