周期结构异向介质的数值计算方法及其特性研究的任务书.docx

周期结构异向介质的数值计算方法及其特性研究的任务书
任务书
一、研究目的
周期结构异向介质是一种在纳米光电子学和光子晶体中经常应用的材料，在光学传输、储存等方面都具有巨大的应用潜力。因此，研究周期结构异向介质的数值计算方法及其特性可以为相关领域的研究提供帮助和支持，满足科技发展的需要。本研究旨在对周期结构异向介质进行深入研究，探索其数值计算方法及特性，以推动该领域的发展。
二、研究内容
1.建立周期结构异向介质的数值计算模型，采用有限差分法、有限元法、时域积分方程法等方法进行求解。
2.分析和研究周期结构异向介质的物理特性，包括折射率、群速度、频带结构等。
3.针对周期结构异向介质中可能存在的光子晶体缺陷和材料失调等问题，进行数值模拟计算和分析，探讨其影响及优化策略。
4.针对周期结构异向介质的表面等特性进行研究，探究光子晶体表面的光学性能、传输性能等。
5.通过实验验证数值计算方法的可靠性，并对所得结果进行比较和分析，进一步改进和完善数值计算模型。
三、研究方法
1.建立周期结构异向介质的数值计算模型，利用有限差分法、有限元法、时域积分方程法等方法进行求解。
2.使用与数值模拟相结合的方法，分析和研究周期结构异向介质的物理特性。
3.利用Matlab等工具对数值计算结果进行处理和分析。
4.采用光学测量设备对周期结构异向介质进行实验验证。
四、进度安排
第一年：
1.研究周期结构异向介质的数值计算方法和建模；
2.探索周期结构异向介质的物理特性和频带结构；
3.分析计算结果并进行较为初步的研究。
第二年：
1.探查周期结构异向介质中存在的光子晶体缺陷和材料失调问题，并探讨其影响及优化策略；
2.研究周期结构异向介质的表面特性，如光学性能、传输性能等；
3.结合实验对所得到的数值计算结果进行比较和分析。
第三年：
1.对前期实验结果进行汇总和总结，并进行详细的分析和评估。
2.将所研究的周期结构异向介质的数值计算方法及特性进行总结和归纳，形成相关论文。
3.进一步优化所建立的数值计算模型。
五、参考文献
1.K.Sakoda.(2001)OpticalPropertiesofPhotonicCrystals.Springer-Verlag.
2.R.Orobtchouk.(2018)IntroductiontoNanophotonics.Wiley-ISTE.
3.J.D.Joannopoulos,S.G.Johnson,J.N.Winn,andR.D.Meade.(2008)PhotonicCrystals,MoldingtheFlowofLight.PrincetonUniversityPress.
4.Y.Li,J.Qiu,andY.Luo.(2018)ProgressinElectromagneticsResearchLetters,77:161-169.
5.K.Vynck,M.Burresi,F.Riboli,andD.S.Wiersma.(2012)NatureMaterials,11(12):1017-1022.
6.Z.Li,P.P.Shum,andX.Li.(2013)OpticsExpress,21(4):4533-4542.