研究目的
概括微波一维波导光子晶体性质的理论与实验研究原始成果,描述其电动力学特性研究方法,探究新型微波光子晶体,并分析其控制与应用。
研究成果
本章对一维微波光子晶体进行了全面分析,重点阐述了其独特特性、控制机制及应用领域。研究表明,这类晶体在测量材料参数、作为近场微波显微镜谐振器以及充当小型匹配负载方面具有潜力。研究强调需进一步探索微波光子晶体在各领域的优化与应用。
研究不足
技术限制包括波导壁的不完美性影响实验结果。应用限制涉及基于微波光子晶体的器件需要具备紧凑性。潜在的优化领域包括控制幅频特性以及减小纵向尺寸。
1:实验设计与方法选择:
基于矩形波导的一维微波光子晶体的理论分析与实验研究。采用散射矩阵法和CAD ANSYS HFSS中的有限元法进行数值模拟。
2:样本选择与数据来源:
由高、低介电常数交替层构成的结构,含空气夹杂物的介电基质,以及作为高阶波源的周期性交替元件。
3:实验设备与材料清单:
使用Agilent PNA-L网络分析仪N5230A进行测量,材料包括陶瓷(Al2O3)、聚苯乙烯、特氟龙和多晶钇铁石榴石(YIG)。
4:3)、聚苯乙烯、特氟龙和多晶钇铁石榴石(YIG)。
实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:测量微波辐射与光子晶体相互作用的反射和透射系数,制造周期性扰动,并通过电场和磁场控制特性。
5:数据分析方法:
利用波传输矩阵计算反射和透射系数,采用最小二乘法求解反问题。
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