绘制恒定频率下的二维光子晶体光子带图谱

绘制恒定频率下的二维光子晶体光子带图谱

在光子晶体研究领域中，光子带图谱是非常重要的工具。它可以展示出不同频率下光的传播状态，并且为设计光子晶体的光子学性质提供依据。本篇文章将介绍如何使用Matlab绘制二维光子晶体在恒定频率下的光子带图谱，并提供相应的源代码。

首先，需要准备光子晶体的几何结构，它可以通过FDTD模拟软件进行计算。这里我们假设已经得到了二维正方晶格的光子晶体结构数据，它存储在一个名为“geometry.mat”的文件中，可以使用“load”函数来导入：

load('geometry.mat'); % 导入光子晶体结构数据

接下来，我们需要定义模拟所使用的参数，包括光的频率、晶格常数等等。这里我们选择频率为0.3 THz，晶格常数为10微米：

freq = 0.3e12; % 光的频率，单位为Hz
a = 10e-6; % 晶格常数，单位为米

然后，使用“get_epsilon”函数获取光子晶体的介电函数：

epsilon = get_epsilon(freq, a, geometry);

接下来，使用“get_field”函数求解光场分布。这里我们假设在x轴方向上存在一个平面波，使用Matlab内置的fft2函数进行快速傅里叶变换：

Nx = size(epsilon, 1);
Ny = size(epsilon, 2);
kx = 2*pi*(0:Nx-1)/Nx;
ky = 2*pi*(0:Ny-1)/Ny;
[Kx, Ky] = meshgrid(kx, ky);
Ex_in =