光子晶体实验原理
1 光子晶体 实验原理 3.1 实验装置 本文采用 hfss 进行模拟。HFSS 是美国 Ansoft 公司开发的，基于电磁场有限元法分析微波工程问题的全波三维电磁仿真软件。经过多年的发展，现今 HFSS以其无与伦比的仿真精度和可靠性、快捷的仿真速度、方便易用的操作界面、稳定成熟的自适应网络剖分技术，已经成为三维电磁仿真设计的首选工具和行业标准，被广泛的应用于航空、航天、电子、半导体、计算机、通信等多个领域，帮助研究者高效地设计各种微波、高频无源器件。
3.2 模型分析 图 5 多米诺模型 图 5 展示了一维多米诺的一部分结构，它包括了金属柱和传到平面。结构参
2 数 l,h,a 和 d 分别代表了横向长度，高度和间距，这里的金属柱和传导基面用的是铝，铝的导电性σ = 3。8 × 107 s/m。红色的正弦曲线生动地展示了波在金属顶端传输的过程。结构参数 l=9/3mm，h=9.2mm,a=0.5d=6mm。
第四章实验结果与讨论 3.1 功率分配器 图 6a 功率分配器模型 图 6b 功率分配器模拟 如图 6，我们使用部分 9 毫米宽的波导管输入能量和用 3 毫米宽的金属柱两个分支输出能量。图 6a 上这两个分支的最小间距为 3 毫米，等于它们的横向宽度。弯曲部分的曲率半径为 48 毫米。图 6b 中模拟波的频率我们采用的是6.31GHz。
我们用 hfss 软件模拟后可以看出，波被分裂成两部分窄的波导。
3.2 定向耦合器 图 7a 定向耦合器模型 图 7b 定向耦合器模拟
3 图 7b 是频率为 6.96GHz 的一个示例，图 7b 两个波导管间的距离是 3 毫米。可以看出，波的能量在一个多米诺波导管传输可以耦合到其他波导管上，3 毫米的间距对于耦合效率和耦合长度是一个关键因素。
3.3 波导环形谐振器 图 8a 波导环形谐振器模型 图 8b 波导环形谐振器模拟 图 8b 是 6.8GHz 频率波的模拟，图 8a 环的直径为 75.7 毫米，直波导管与环形波导管的最小间距为 3 毫米。
3.4 实验结论 在上述实验，多米诺等离子体为我们提供了一个有效的方法来控制电磁波。我们设计了三个实验来验证他们的性能特点，结果显示多米诺等离子体可以用来实现多种电磁功能，可以用来构建复杂的电磁设备。
