基于时域有限差分方法的光子晶体电磁特性分析的开题报告.docx

基于时域有限差分方法的光子晶体电磁特性分析的开题报告
一、研究背景
光子晶体是一种具有周期性结构的材料，它的等效光学性质受到其周期结构的影响而呈现出各种特性。该材料具有很多优异的光学性能，如光子禁带、介质波导、光子晶体腔等，因而在光通信、传感、信息处理等领域有着广泛的应用。近年来，随着计算机技术的发展，计算机模拟方法被广泛应用于光子晶体的电磁特性研究中。在计算机模拟方法中，时域有限差分方法是被广泛应用的一种方法。
二、研究内容
本文研究的内容为基于时域有限差分方法的光子晶体电磁特性分析。具体内容包括：
1.光子晶体的基本原理及其光学性质。
2.时域有限差分方法的基本原理及其应用。
3.建立光子晶体的数学模型并采用时域有限差分方法进行数值模拟。
4.分析不同参数对光子晶体电磁特性的影响，比较数值模拟结果与实验结果的一致性。
三、研究意义
本文采用时域有限差分方法进行光子晶体的电磁特性分析，具有以下研究意义：
1.提供一种基于计算机模拟的研究方法，方便、快速、经济，可以降低光子晶体研究成本和技术难度。
2.通过数值模拟分析，可以更加深入地研究光子晶体的物理特性，为实验研究提供理论参考和指导。
3.通过分析不同参数对光子晶体电磁特性的影响，可以提高光子晶体的设计和制备水平。
四、研究方法
本文采用计算机模拟方法进行光子晶体的电磁特性分析，具体方法如下：
1.建立光子晶体的数学模型，采用时域有限差分方法进行数值模拟。
2.对不同参数进行分析和模拟，比较数值模拟结果与实验结果的一致性。
3.分析模拟结果，得出结论和建议，提高光子晶体的设计和制备水平。
五、预期结果
本文预期完成基于时域有限差分方法的光子晶体电磁特性分析，主要达到以下目标：
1.建立光子晶体的数学模型，并采用时域有限差分方法进行数值模拟。
2.分析不同参数对光子晶体电磁特性的影响，并比较数值模拟结果与实验结果的一致性。
3.得出结论和建议，提高光子晶体的设计和制备水平。
六、进度安排
本文的进度安排如下：
1.第一周：研究光子晶体的基本原理及其光学性质。
2.第二周：研究时域有限差分方法的基本原理及其应用。
3.第三周：建立光子晶体的数学模型。
4.第四周：采用时域有限差分方法进行数值模拟。
5.第五周：分析不同参数对光子晶体电磁特性的影响。
6.第六周：比较数值模拟结果与实验结果的一致性。
7.第七周：得出结论和建议，提高光子晶体的设计和制备水平。
8.第八周：完成毕业论文撰写。