基于FDTD方法的光栅结构光谱特性研究

工程热物理学报 , 2011, 32(1): 80-84.

基于FDTD方法的光栅结构光谱特性研究

苟于春 ^1, , 宣益民 ^2, , 韩玉阁 ^3, , 李强 ^4,

1.南京理工大学动力工程学院,江苏,南京,210094

2.南京理工大学动力工程学院,江苏,南京,210094

3.南京理工大学动力工程学院,江苏,南京,210094

4.南京理工大学动力工程学院,江苏,南京,210094

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(50936002;50776047)

关键词：光栅 , 时域有限差分法 , 光谱特性

INVESTIGATION ON THE SPECTRAL PROPERTIES OF GRATINGS BASED ON FDTD METHOD

基于时域有限差分(FDTD)法,从麦克斯韦方程组出发,结合周期边界条件将完全匹配层SAC-PML吸收边界条件应用到所建立的光栅数值模型中.对光栅结构和光滑表面结构的光谱特性进行了数值计算,得到了TM波入射时结构的吸收率,讨论了金属光栅耦合的表面等离子极化(SPPs)和空腔谐振模(Microcavity Mode)现象.结果表明由于表面等离子效应和空腔谐振现象的存在,与光滑表面相比光栅表面的吸收率得到了显著的增强.

参考文献

[1]	刘广平,宣益民,韩玉阁.一维光子晶体在热光伏技术中的应用[J].光子学报,2008(01):115-119.
[2]	S. Maruyama;T. Kashiwa;H. Yugami;M. Esashi .Thermal radiation from two-dimensionally confined modes in microcavities[J].Applied physics letters,2001(9):1393-1395.
[3]	K. Shimazaki;A. Ohnishi;Y. Nagasaka .Development of spectral selective multilayer film for a variable emittance device and its radiation properties measurements[J].International Journal of Thermophysics,2003(3):757-769.
[4]	C. J. Fu;W. C. Tan .Semiconductor Thin Films Combined With Metallic Grating for Selective Improvement of Thermal Radiative Absorption/Emission[J].Journal of heat transfer: Transactions of the ASME,2009(3):033105-1-8-0.

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