光子学应用中MATLAB的结果处理
1. 引言
在光子学领域,借助高度专业化软件获取的结果,需要强大且灵活的工具进行处理和分析。MATLAB及其开源类似工具,为处理和分析这些结果提供了有效的途径。以下将介绍光子晶体建模软件,不同数据文件格式的读取方法,以及平面数据、3D数据、随机数据、多文件数据的处理和动画创建等内容。
2. 光子晶体建模软件简介
2.1 光子晶体概述
光子晶体是具有周期性折射率调制的光学介质,其内部光的行为类似于原子结构中电子的行为,主要特性是光子带隙(PBG),类似于半导体材料中的电子带隙。根据几何特性,光子晶体可分为1D、2D和3D等类别。
2.2 建模方法
建模光子晶体特性的方法有解析法(仅适用于1D光子晶体)、有限差分时域(FDTD)方法、有限元方法(FEM)、平面波展开方法(PWE)等。不同方法有各自的优缺点,计算时间和精度也不同,且在不同软件中实现。
2.3 免费和开源软件
- MPB :MIT Photonic Bands(MPB)软件通过PWE方法计算不同配置光子晶体的本征态。它由光子晶体理论开发者编写,但使用时需要用户具备较高的固态物理技能,且结果输出到控制台,分析时需使用文件输出,如HDF5格式,还需借助MATLAB等软件进行进一步处理。
- MEEP :Meep是MIT开发的免费有限差分时域(FDTD)模拟软件包,可计算线性或非线性材料制成的光子晶体器件内的电磁场分布。
超级会员免费看
订阅专栏 解锁全文
888

被折叠的 条评论
为什么被折叠?



