鲁兆学-优快云博客

原创 MPB算能带的时候如何确定特定频率区间波导带的序号

在计算投影能带图的时候，一个重要的问题就是能带太多了，每个K点都有一大堆能带，如果想要画出某个频率区间内波导态的场图，必须确定这个波导态在对应K点的序号，这个序号可以用这个脚本查阅：# ================= 找到特定k下，波导态所在的BAND序号 =================# 1. 选一个 k 点索引（比如 Γ 是 0，Y 是 len(k_points)-1）k_index =4 # 例如 Y 点，可改成你要看的点# 2. 设定你感兴趣的频率窗口。

2026-10-10 01:10:03 101

原创利用MPB求场分布

本文基于Meep软件，详细介绍了求解光子晶体场分布的完整流程。通过构建圆柱形介质结构（ε=8.9），设置k点路径和计算参数，使用ModeSolver进行TE模式计算。关键点包括：1）采用回调函数收集各能带磁场数据；2）特别注意需要注释掉fix_hfield_phase以保持结果与文献一致；3）通过MPBData进行数据转换和可视化，最终成功复现了文献第58页的场分布结果。文章提供了完整的Python代码实现，重点强调了相位处理对结果准确性的影响，虽然具体原因尚待研究。

2026-08-12 14:53:53 188

原创 MPB官方网站示例程序的重复

摘要：本文通过分析MPB官网两个示例程序，揭示了官方代码可能存在错误的情况。第一个程序通过优化圆柱半径来最大化三角晶格光子晶体的第一带隙，发现容差参数xatol=0.1导致结果与官网不符，调整为0.01后获得正确结果。第二个程序演示点缺陷超晶胞模拟时，需要删除多余的"ms."前缀才能正常运行。第三个程序展示了使用ridder算法调节点缺陷特征频率的方法。这些案例表明官方文档可能存在疏漏，实际使用时需要仔细验证参数设置和语法细节。（149字）

2026-07-30 00:53:22 196 3

原创如何利用MEEP绘制光子晶体的能带图

本文介绍了使用MEEP软件（而非MPB）计算光子晶体能带图的方法。核心步骤包括：1）设置周期性Bloch边界条件和非周期方向的PML层；2）随机分布多个点光源以激发各类模式；3）添加Harminv监视器检测谐振频率；4）扫描k空间不同位置的频率响应。文章提供了完整的Python代码示例，详细解析了每个参数设置和计算步骤，包括材料参数定义、随机光源生成、k路径插值、频率筛选条件等关键技术要点。最终成功获得了正方晶格硅柱的能带结构图，结果与理论预期基本吻合，仅个别点存在FDTD方法固有的计算误差。该方法通过时域

2026-07-28 00:03:10 265 2

原创拓扑光子学中FDTD法的网格尺寸设置问题

本文探讨了FDTD仿真中网格精度设置的关键问题。文章指出，网格尺寸的选择需综合考虑研究目标、几何结构和材料特性：对于常规结构（如无特殊对称性、非色散材料），通常采用晶格常数的1/20-1/30作为网格尺寸；而对于存在尖角、超薄层（如石墨烯）或高Q值要求等特殊情况，则需更精细的网格（如2-5nm）。作者通过多个文献案例（包括光子晶体、传感器、BIC等）对比了不同场景下的网格设置，强调收敛性测试的必要性，并特别提醒避免随意使用局部网格细化。此外，文章还补充了仿真时间设置原则，指出高Q结构需更长仿真时间，并建议场

2026-07-26 00:49:35 165

原创 PUBPEER上微纳光子学相关的质疑-1

这个帖子2017年就发了，是针对2017年一篇SCIENCE的质疑：简单机翻了一下：这篇论文存在许多令人担忧的问题，包括理论问题和涉及实验数据的问题，《科学》杂志的审稿人让它以这种状态通过，令人失望。怀疑的中心点是磁光介质被认为不是在光学到红外频率上产生拓扑边缘态的实用方法，因为拓扑光子带隙太小。拓扑边缘态对晶格体的渗透与晶格常数的带隙大小成反比。在本文中，带隙为42 pm，因此相对带隙尺寸在0.00003左右。这意味着拓扑边缘状态穿透了10,000个晶格常数，远远大于样本大小。它们不应该是可见的。

2026-07-02 22:47:57 197

原创 FOLDED LIGHT LINE代表什么意义

摘要："折叠光线"（Folded Light Line）源于周期性结构中的能带折叠现象，即通过倒格矢平移将高布里渊区的能带信息映射到第一布里渊区。这些折叠光线标记了光子晶体中额外的辐射通道：只有当模式频率低于所有光线（包括折叠线）构成的最低包络面时，才是完全束缚的导模。特别地，能带与折叠光线的交点处会出现高品质因子（Q值）的束缚态连续体（BIC），这是由于不同辐射通道在该点形成完美的相消干涉。一旦偏离交点，干涉条件被破坏，辐射损耗便会急剧增大。（149字）

2026-07-02 09:53:45 192

原创微纳光子学有哪些商业化成功的方向

我一直想要汇总/撰写一篇文章，讲述一下微纳光子学领域的商业化进展情况，特别关注那些赚到了钱的产品。重点讲述FEM/FDTD/FITD方法设计的结构所对应的产品是否真正的卖出了，具体卖出给谁了，相关企业是不是真的赚到了钱。如果处于融资阶段，那产品未来会卖给什么公司，是否可查询，这些都比较重要。我撰写这个文章的一个重要目的就是想让新进入这个领域的硕博搞清应用方向，如果能提供帮助我将感到欣慰。我经常听到一个常见的说法是“微纳光子学方向大多在搞噱头，骗投资，没有做出来应用到人们日常生活中的产品”。我觉得这是对微纳光

2026-06-26 11:44:51 285

原创 MEEP如何获得正确的透射率

本文探讨了MEEP软件在计算拓扑光子学结构透射率时的特殊要求。与RSOFT、LUMERICAL等FDTD软件不同，MEEP必须进行参考仿真（无光子晶体的波导仿真）并将结果与主仿真结果相除才能获得正确透射率。作者尝试了直接使用监视器相除等方法均告失败，确认MEEP必须采用官方推荐的双仿真方法。文章特别指出，在二维光子晶体仿真中，需要在波导两侧添加细矩形结构（材料与背景一致）并放置监视器，否则会出现归一化强度错误。通过对比《Asilicon-on-insulatorslabfortopologicalvalle

2026-02-13 00:34:45 348

原创旋磁光子晶体的投影能带

本文探讨了拓扑光子学开山论文中投影能带图的重复问题，重点分析了COMSOL仿真中出现的非物理模式。研究发现，由于仿真无法实现无限大结构，在YIG与吸波边界层之间会出现预期之外的能带，该模式具有高损耗特性（频率虚部显著大于边界态和体态）。作者提出通过设置特征频率求解器过滤条件（虚部绝对值<10^12Hz）来消除这些非物理模式，并建议采用散点图而非线图来表示能带以避免COMSOL计算结果中的能带跳跃问题。文章还讨论了08年原始论文可能有意省略某些边界态以突出最低频边界态，并强调在复杂结构中建立量化剔除标准

2026-02-11 12:32:16 674 3

cxtdfdt的博客