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等离子体周期性介质结构电磁特性及应用研究
作者：章海锋，文永刁 著
出版社：哈尔滨工业大学出版社
出版时间：2020-05-01
ISBN：9787560379913
定价：¥168.00
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内容简介
等离子体周期性介质结构是等离子体与其他种类的介质在空间中形成的具有特定规律的分布结构，结构中基本包含了等离子体光子晶体和等离子体超材料两个重要的分支，这些材料已经作为一种新兴的材料广泛地应用于各类微波器件的设计中。等离子体自身的可调谐和磁光效应等特性使得等离子体周期性介质结构具有更为广泛的应用前景和实用价值。《国之重器出版工程 等离子体周期性介质结构电磁特性及应用研究/航天先进技术研究与应用系列》主要包括三部分：首部分介绍光子晶体及等离子体光子晶体的物理特性和相关算法，并对主流计算光子晶体的技术进行了介绍，尤其重点阐述了主流算法在处理等离子体光子时的缺陷及解决方案（第1～2章）；第二部分主要是对一维、二维和三维等离子体光子晶体的理论分析，并对相关器件设计进行了阐述（第3～8章）；第三部分对等离子体光子晶体及其器件进行了仿真与实验，对基于等离子体超材料的微波器件设计进行了介绍（第9～10章）。《国之重器出版工程 等离子体周期性介质结构电磁特性及应用研究/航天先进技术研究与应用系列》可供在微波技术、计算电磁学、光学、光电信息科学与工程、通信工程、电子科学与技术、应用物理和凝聚态物理等领域从事研究和开发工作的科技人员参考，也可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。
作者简介
章海锋：1978 年6月生于江西南昌。2002 年、2008年于南昌大学分别获得学士和硕士学位，2014年于南京航空航天大学获得博士学位，现任南京邮电大学电子与光学工程学院、微电子学院光电信息科学与工程系教授。作为负责人主持国家及省部级项目等7项。作为第一作者或通讯作者发表EI/SCI检索论文100余篇，他引200余次。出版专著1部。目前主要从事计算物理、电磁超材料、光子晶体、等离子体实用技术和多物理量统一性问题等方面的研究。文永刁：1989 年生于陕西安康，毕业于南京航空航天大学。工学博士。现为南京航空航天大学电子与信息工程学院教师。在多个国际SCI期刊发表多篇学术论文。目前主要从事电磁场与电磁波理论、等离子体光子晶体及电磁超材料等方面的研究工作。
目录
第 1章 等离子体周期性介质结构概述 1
1．1 光子晶体理论及发展概况 3
1．2 等离子体光子晶体研究概况 20
1．3 光子晶体的计算方法 26
第 2章 等离子体周期性介质结构的计算方法 50
2．1 等离子体光子晶体的常用计算方法 51
2．2 等离子体光子晶体的FDTD方法 53
2．3 等离子体光子晶体的PWE方法 56
2．4 等离子体光子晶体的FDFD方法 66
2．5 技术小结 71
第3章 基于一维等离子体光子晶体的全向反射器设计 73
3．1 基于拼接技术的全向反射器的设计 74
3．2 基于匹配层技术的全向反射器的设计 82
3．3 基于变周期结构的全向反射器的设计 89
3．4 基于准周期或分形结构的全向反射器的设计 95
3．5 基于三元Fibonacci准周期结构的全向反射器的设计 101
3．6 基于改进型Fibonacci序列的全向反射器的设计 108
3．7 技术小结 118
第4章 二维等离子体光子晶体的电磁特性研究 119
4．1 二维等离子体光子晶体的禁带特性 120
4．2 二维磁化等离子体光子晶体的色散特性 129
4．3 有限周期结构的二维等离子体光子晶体的传输特性 150
4．4 新型二维等离子体光子晶体的禁带特性 157
4．5 技术小结 167
第5章 二维等离子体光子晶体器件设计 169
5．1 二维等离子体光子晶体中的线缺陷与点缺陷 170
5．2 二维等离子体光子晶体全向禁带的展宽技术 183
5．3 二维等离子体光子晶体的全角负折射特性 196
5．4 基于二维等离子体光子晶体的全向反射器 212
5．5 技术小结 225
第6章 三维等离子体光子晶体的电磁特性 229
6．1 三维立方体晶格等离子体光子晶体的禁带特性 230
6．2 三维钻石晶格等离子体光子晶体的色散特性 240
6．3 非寻常波在三维磁化等离子体光子晶体中的色散特性 251
6．4 RCP波在三维磁化等离子体光子晶体中的色散特性 263
6．5 技术小结 276
第7章 三维等离子体光子晶体的禁带展宽技术 278
7．1 改变晶格结构实现对三维等离子体光子晶体禁带的展宽 279
7．2 三维各向异性等离子体光子晶体的禁带特性 287
7．3 RCP波在三维各向异性磁化等离子体光子晶体中的禁带特性 299
7．4 非寻常波在三维各向异性磁化等离子体光子晶体中的色散特性 313
7．5 技术小结 325
第8章 三维等离子体光子晶体的器件设计及其应用 328
8．1 基于三维等离子体光子晶体的光开关设计 330
8．2 磁光Faraday效应下RCP波光开关的设计 340
8．3 磁光Voigt效应下非寻常波光开关的设计 352
8．4 技术小结 361
第9章 等离子体光子晶体及其器件的仿真与实验 364
9．1 等离子体光子晶体的仿真与实验 365
9．2 等离子体光子晶体吸波器的实现与仿真 382
9．3 技术小结 398
第 10章 基于等离子体超材料的微波器件设计 402
10．1 一种新型可调谐宽带吸波器的设计 402
10．2 基于等离子体超材料的超宽带吸波器的设计 409
10．3 一种带宽展宽的等离子体超材料吸波器的设计 417
10．4 一种波束扫描固态等离子体超表面的设计 425
10．5 技术小结 430
后记 432
参考文献 435
名词索引 462
1．1 光子晶体理论及发展概况 3
1．2 等离子体光子晶体研究概况 20
1．3 光子晶体的计算方法 26
第 2章 等离子体周期性介质结构的计算方法 50
2．1 等离子体光子晶体的常用计算方法 51
2．2 等离子体光子晶体的FDTD方法 53
2．3 等离子体光子晶体的PWE方法 56
2．4 等离子体光子晶体的FDFD方法 66
2．5 技术小结 71
第3章 基于一维等离子体光子晶体的全向反射器设计 73
3．1 基于拼接技术的全向反射器的设计 74
3．2 基于匹配层技术的全向反射器的设计 82
3．3 基于变周期结构的全向反射器的设计 89
3．4 基于准周期或分形结构的全向反射器的设计 95
3．5 基于三元Fibonacci准周期结构的全向反射器的设计 101
3．6 基于改进型Fibonacci序列的全向反射器的设计 108
3．7 技术小结 118
第4章 二维等离子体光子晶体的电磁特性研究 119
4．1 二维等离子体光子晶体的禁带特性 120
4．2 二维磁化等离子体光子晶体的色散特性 129
4．3 有限周期结构的二维等离子体光子晶体的传输特性 150
4．4 新型二维等离子体光子晶体的禁带特性 157
4．5 技术小结 167
第5章 二维等离子体光子晶体器件设计 169
5．1 二维等离子体光子晶体中的线缺陷与点缺陷 170
5．2 二维等离子体光子晶体全向禁带的展宽技术 183
5．3 二维等离子体光子晶体的全角负折射特性 196
5．4 基于二维等离子体光子晶体的全向反射器 212
5．5 技术小结 225
第6章 三维等离子体光子晶体的电磁特性 229
6．1 三维立方体晶格等离子体光子晶体的禁带特性 230
6．2 三维钻石晶格等离子体光子晶体的色散特性 240
6．3 非寻常波在三维磁化等离子体光子晶体中的色散特性 251
6．4 RCP波在三维磁化等离子体光子晶体中的色散特性 263
6．5 技术小结 276
第7章 三维等离子体光子晶体的禁带展宽技术 278
7．1 改变晶格结构实现对三维等离子体光子晶体禁带的展宽 279
7．2 三维各向异性等离子体光子晶体的禁带特性 287
7．3 RCP波在三维各向异性磁化等离子体光子晶体中的禁带特性 299
7．4 非寻常波在三维各向异性磁化等离子体光子晶体中的色散特性 313
7．5 技术小结 325
第8章 三维等离子体光子晶体的器件设计及其应用 328
8．1 基于三维等离子体光子晶体的光开关设计 330
8．2 磁光Faraday效应下RCP波光开关的设计 340
8．3 磁光Voigt效应下非寻常波光开关的设计 352
8．4 技术小结 361
第9章 等离子体光子晶体及其器件的仿真与实验 364
9．1 等离子体光子晶体的仿真与实验 365
9．2 等离子体光子晶体吸波器的实现与仿真 382
9．3 技术小结 398
第 10章 基于等离子体超材料的微波器件设计 402
10．1 一种新型可调谐宽带吸波器的设计 402
10．2 基于等离子体超材料的超宽带吸波器的设计 409
10．3 一种带宽展宽的等离子体超材料吸波器的设计 417
10．4 一种波束扫描固态等离子体超表面的设计 425
10．5 技术小结 430
后记 432
参考文献 435
名词索引 462
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