Band-Gap Analysis of a Photonic Crystal
Application ID: 798
This model investigates the wave propagation in a photonic crystal that consists of GaAs pillars placed equidistant from each other.
The distance between the pillars determines a relationship between the wave number and the frequency of the light, which prevents light of certain wavelengths propagating inside the crystal structure. This frequency range is called the photonic bandgap. There are several bandgaps for a certain structure, and this model extracts the bandgaps for the lowest bands of the crystal.
There are two main complications with a bandgap analysis. Firstly, the refractive index of GaAs is frequency dependent. Secondly, the wave vector must be ramped for the band diagram.
Although you can solve for each of these complications with the eigenvalue solver separately, the two combined make it difficult without a script. However, it is possible to solve a nonlinear problem with the stationary solver, using the eigenvalue as an unknown. The equation for the eigenvalue is therefore a normalization of the electric field, so the average field is unity over the domain. The nonlinear solver finds the correct eigenvalue with an updated refractive index to the found eigenvalue. Furthermore, the parametric solver can sweep the wave vector, k.
The model performs an eigenvalue analysis, using the nonlinear solver with an extra normalization equation for the eigenvalue.
Dieses Beispiel veranschaulicht Anwendungen diesen Typs, die mit den folgenden Produkten erstellt wurden:
Allerdings können zusätzliche Produkte erforderlich sein, um es vollständig zu definieren und zu modellieren. Weiterhin kann dieses Beispiel auch mit Komponenten aus den folgenden Produktkombinationen definiert und modelliert werden:
Die Kombination von COMSOL® Produkten, die für die Modellierung Ihrer Anwendung erforderlich ist, hängt von verschiedenen Faktoren ab und kann Randbedingungen, Materialeigenschaften, Physik-Interfaces und Bauteilbibliotheken umfassen. Bestimmte Funktionen können von mehreren Produkten gemeinsam genutzt werden. Um die richtige Produktkombination für Ihre Modellierungsanforderungen zu ermitteln, lesen Sie die Spezifikationstabelle und nutzen Sie eine kostenlose Evaluierungslizenz. Die COMSOL Vertriebs- und Support-Teams stehen Ihnen für alle Fragen zur Verfügung, die Sie diesbezüglich haben.