[发明专利]二维光子晶体最大绝对带隙结构优化方法有效
| 申请号： | 201110433693.X | 申请日： | 2011-12-21 |
| 公开（公告）号： | CN103176272A | 公开（公告）日： | 2013-06-26 |
| 发明（设计）人： | 俞重远;王东林;刘玉敏;冯昊;郭晓涛 | 申请（专利权）人： | 北京邮电大学 |
| 主分类号： | G02B27/00 | 分类号： | G02B27/00;G06F19/00 |
| 代理公司： | 北京路浩知识产权代理有限公司 11002 | 代理人： | 王莹 |
| 地址： | 100876 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种二维光子晶体最大绝对带隙结构优化方法，包括以下步骤：选择初始二维光子晶体结构及其优化区域；在所述优化区域设定若干控制点并赋予高度；利用控制点二维坐标及其高度拟合出一个三维曲面的曲面方程；由高度方向值为0的平面与所述三维曲面交界得到交界曲线，得到初始介质分布模型；利用有限元方法计算所述初始二维光子晶体结构的绝对带隙宽度，计算绝对带隙宽度对初始介质分布的梯度并得到能够提高所述绝对带隙宽度的介质分布区域；将控制点高度作为优化变量与所述绝对带隙宽度一起代入到优化算法中，得到最优的光子晶体结构。本发明以较高的计算效率得到具有更宽绝对带隙的二维光子晶体结构，有利于提高光子晶体波导信号带宽。 | ||
| 搜索关键词： | 二维 光子 晶体 最大 绝对 结构 优化 方法 | ||
【主权项】：
一种二维光子晶体最大绝对带隙结构优化方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：选择具有所需晶格结构的初始二维光子晶体结构，并对所述二维光子晶体结构进行优化区域的选择；S2：在所述优化区域建立初始介质分布模型；具体包括：在所述优化区域设定若干控制点，并给每一个控制点赋予高度；利用控制点二维坐标及其高度拟合出一个三维曲面的曲面方程；由高度方向值为0的平面与所述三维曲面交界得到交界曲线，并根据所述三维曲面和交界曲线得到初始介质分布模型；S3：利用有限元方法计算所述初始二维光子晶体结构的绝对带隙宽度，并根据所述初始介质分布模型计算所述绝对带隙宽度对初始介质分布的梯度；S4：根据计算的所述绝对带隙宽度对介质分布的梯度，得到所述初始光子晶体结构模型中能够提高所述绝对带隙宽度的介质分布区域；将位于所述能够提高所述绝对带隙宽度的介质分布区域中的控制点高度作为优化变量；S5：将所述优化变量与所述绝对带隙宽度代入到优化算法中，得到最优的光子晶体结构。
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