等离子体光学晶体理论

等离子体光学晶体理论

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作者: 刘少斌著 , 章海锋著 , 莫锦军著 , 孔祥鲲著 , 刘崧著

出版社: 科学出版社

出版时间: 2016-06

版次: 1

ISBN: 9787030481306

定价: 198.00

装帧: 精装

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 549页

字数: 711千字

正文语种: 简体中文

丛书: 当代杰出青年科学文库

分类: 自然科学

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　　光子晶体是介质在空间中的周期性分布，作为一种新的“光子”材料已广泛应用于各种微波器件的设计中。由于等离子体的可调性，等离子体光子晶体较传统的光子晶体具有更为广泛的应用前景。
　　《等离子体光学晶体理论》共14章：第1～4章介绍光子晶体以及等离子体光子晶体的基本概念和发展现状以及等离子体的物理特性和相关算法，并对主要计算光子晶体的技术进行了概述，尤其强调了主流算法在处理等离子体光子晶体时的缺陷及解决方案；第5～10章主要对一维和二维等离子体光子晶体的理论分析和相关器件设计进行阐述；第11～14章对三维等离子体光子晶体在不同条件下的色散特性和器件设计进行介绍，如不同品格条件、不同磁化模式以及各向异性条件。
　　《等离子体光学晶体理论》可供从事微波技术、计算电磁学、光学和光通信、电子科学与技术、应用物理和凝聚态物理等领域研究和开发工作的科技人员参考，也可以作为高等院校相关专业的高年级本科生、研究生和教师的参考书。第1章等离子体光子晶体概况
1．1 光子晶体概述
1．1．1 光子晶体的概念
1．1．2 光子晶体的前世今生
1．1．3 光子晶体的分类
1．1．4 光子晶体的应用
1．1．5 光子晶体的制备
1．2 等离子体光子晶体概述
1．2．1 等离子体光子晶体的由来
1．2．2 等离子体光子晶体的国内外研究现状
1．3 光子晶体的计算法
1．3．1 光子晶体的理论基础
1．3．2 光子晶体的传输矩阵法
1．3．3 光子晶体的FDTD算法
1．3．4 光子晶体的PWE算法
1．3．5 光子晶体的FDFD算法

第2章等离子体物理学基础
2．1 等离子体的基本参量
2．1．1 等离子体频率
2．1．2 等离子体碰撞频率
2．1．3 等离子体回旋频率
2．2 等离子体的流体近似与介电张量表示
2．2．1 时域麦克斯韦方程组
2．2．2 频域麦克斯韦方程组
2．2．3 流体近似下的等离子体方程
2．2．4 等离子体的极化模型和极化率
2．2．5 等离子体的导电模型和导电率
2．3 电磁波在低温非磁化等离子体中的传播
2．4 电磁波在磁化等离子体中的传播（外加磁场平行于波矢）
2．4．1 忽略等离子体碰撞频率时电磁波在磁化等离子体中的传播
2．4．2 考虑等离子体碰撞频率时电磁波在磁化等离子体中的传播
2．5 电磁波在磁化等离子体中的传播（外加磁场垂直于波矢）
2．5．1 忽略等离子体碰撞频率时电磁波在磁化等离子体中的传播
2．5．2 考虑等离子体碰撞频率时电磁波在磁化等离子体中的传播
2．6 波矢和外加磁场间为任意夹角条件下电磁波与磁化等离子体的相互作用

第3章等离子体的FDTD算法
3．1 非磁化等离子体的FDTD算法
3．1．1 非磁化等离子体的JEC-FDTD算法
3．1．2 JEC-FDTD算法的有效性和精度验证性算例
3．1．3 非磁化等离子体的PLCDRC-FDTD算法
3．1．4 非磁化等离子体PLCDRC-FDTD算法的有效性和精度
3．1．5 非磁化等离子体PLCDRC-FDTD算法的算例
3．2 磁化等离子体的PLCDRC-FDTD算法
3．2．1 磁化等离子体的PLCDRC-FDTD算法的基本原理
3．2．2 磁化等离子体PLCDRC-FDTD算法的有效性和精度

第4章等离子体光子晶体计算方法与发展
4．1 等离子体光子晶体的计算方法
4．1．1 TMM的特点
4．1．2 PWE算法的特点
4．1．3 FDTD算法的特点
4．1．4 FDFD算法的特点
4．2 等离子体光子晶体的FDTD算法
4．3 等离子体光子晶体的PWE算法
4．3．1 TE模式下二维非磁化等离子体光子晶体色散关系的求解公式
4．3．2 基于网格法的PWE算法
4．3．3 基于打靶法的PWE算法
4．4 等离子体光予晶体的FDFD算法

第5章一维非磁化等离子体光子晶体禁带特性
5．1 用于计算的物理模型和FDTD计算的参数
5．2 一维非磁化等离子体光子晶体禁带周期特性
5．2．1 用于仿真计算的FDTD算法
5．2．2 周期常数对光子禁带周期特性的影响
5．2．3 空间结构参数b对光子禁带周期特性的影响
5．2．4 等离子体碰撞频率对光子禁带周期特性的影响
……
第6章一维磁化等离子体光子晶体禁带特性
第7章斜入射一维等离子体光子晶体的禁带特性
第8章基于一维等离子体光子晶体的全向反射器设计
第9章二维等离子体光子晶体的电磁特性
第10章二维等离子体光子晶体应用设计基础
第11章三维等离子体光子晶体的基本电磁特性
第12章三维等离子体光子晶体的禁带拓展技术
第13章基于三维等离子体光子晶体的器件设计
第14章三维磁化等离子体光子晶体中的磁光效应
参考文献
索引
内容简介:
　　光子晶体是介质在空间中的周期性分布，作为一种新的“光子”材料已广泛应用于各种微波器件的设计中。由于等离子体的可调性，等离子体光子晶体较传统的光子晶体具有更为广泛的应用前景。
　　《等离子体光学晶体理论》共14章：第1～4章介绍光子晶体以及等离子体光子晶体的基本概念和发展现状以及等离子体的物理特性和相关算法，并对主要计算光子晶体的技术进行了概述，尤其强调了主流算法在处理等离子体光子晶体时的缺陷及解决方案；第5～10章主要对一维和二维等离子体光子晶体的理论分析和相关器件设计进行阐述；第11～14章对三维等离子体光子晶体在不同条件下的色散特性和器件设计进行介绍，如不同品格条件、不同磁化模式以及各向异性条件。
　　《等离子体光学晶体理论》可供从事微波技术、计算电磁学、光学和光通信、电子科学与技术、应用物理和凝聚态物理等领域研究和开发工作的科技人员参考，也可以作为高等院校相关专业的高年级本科生、研究生和教师的参考书。
目录:
第1章等离子体光子晶体概况
1．1 光子晶体概述
1．1．1 光子晶体的概念
1．1．2 光子晶体的前世今生
1．1．3 光子晶体的分类
1．1．4 光子晶体的应用
1．1．5 光子晶体的制备
1．2 等离子体光子晶体概述
1．2．1 等离子体光子晶体的由来
1．2．2 等离子体光子晶体的国内外研究现状
1．3 光子晶体的计算法
1．3．1 光子晶体的理论基础
1．3．2 光子晶体的传输矩阵法
1．3．3 光子晶体的FDTD算法
1．3．4 光子晶体的PWE算法
1．3．5 光子晶体的FDFD算法

第2章等离子体物理学基础
2．1 等离子体的基本参量
2．1．1 等离子体频率
2．1．2 等离子体碰撞频率
2．1．3 等离子体回旋频率
2．2 等离子体的流体近似与介电张量表示
2．2．1 时域麦克斯韦方程组
2．2．2 频域麦克斯韦方程组
2．2．3 流体近似下的等离子体方程
2．2．4 等离子体的极化模型和极化率
2．2．5 等离子体的导电模型和导电率
2．3 电磁波在低温非磁化等离子体中的传播
2．4 电磁波在磁化等离子体中的传播（外加磁场平行于波矢）
2．4．1 忽略等离子体碰撞频率时电磁波在磁化等离子体中的传播
2．4．2 考虑等离子体碰撞频率时电磁波在磁化等离子体中的传播
2．5 电磁波在磁化等离子体中的传播（外加磁场垂直于波矢）
2．5．1 忽略等离子体碰撞频率时电磁波在磁化等离子体中的传播
2．5．2 考虑等离子体碰撞频率时电磁波在磁化等离子体中的传播
2．6 波矢和外加磁场间为任意夹角条件下电磁波与磁化等离子体的相互作用

第3章等离子体的FDTD算法
3．1 非磁化等离子体的FDTD算法
3．1．1 非磁化等离子体的JEC-FDTD算法
3．1．2 JEC-FDTD算法的有效性和精度验证性算例
3．1．3 非磁化等离子体的PLCDRC-FDTD算法
3．1．4 非磁化等离子体PLCDRC-FDTD算法的有效性和精度
3．1．5 非磁化等离子体PLCDRC-FDTD算法的算例
3．2 磁化等离子体的PLCDRC-FDTD算法
3．2．1 磁化等离子体的PLCDRC-FDTD算法的基本原理
3．2．2 磁化等离子体PLCDRC-FDTD算法的有效性和精度

第4章等离子体光子晶体计算方法与发展
4．1 等离子体光子晶体的计算方法
4．1．1 TMM的特点
4．1．2 PWE算法的特点
4．1．3 FDTD算法的特点
4．1．4 FDFD算法的特点
4．2 等离子体光子晶体的FDTD算法
4．3 等离子体光子晶体的PWE算法
4．3．1 TE模式下二维非磁化等离子体光子晶体色散关系的求解公式
4．3．2 基于网格法的PWE算法
4．3．3 基于打靶法的PWE算法
4．4 等离子体光予晶体的FDFD算法

第5章一维非磁化等离子体光子晶体禁带特性
5．1 用于计算的物理模型和FDTD计算的参数
5．2 一维非磁化等离子体光子晶体禁带周期特性
5．2．1 用于仿真计算的FDTD算法
5．2．2 周期常数对光子禁带周期特性的影响
5．2．3 空间结构参数b对光子禁带周期特性的影响
5．2．4 等离子体碰撞频率对光子禁带周期特性的影响
……
第6章一维磁化等离子体光子晶体禁带特性
第7章斜入射一维等离子体光子晶体的禁带特性
第8章基于一维等离子体光子晶体的全向反射器设计
第9章二维等离子体光子晶体的电磁特性
第10章二维等离子体光子晶体应用设计基础
第11章三维等离子体光子晶体的基本电磁特性
第12章三维等离子体光子晶体的禁带拓展技术
第13章基于三维等离子体光子晶体的器件设计
第14章三维磁化等离子体光子晶体中的磁光效应
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