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平面波展开法可用于计算周期性光子结构的光子带隙。已有研究表明,等效介质理论在处理不连续介质方面有很大优势。事实上,周期性排列的光子结构是不连续介质的一个特例。 本文结合等效介质理论,给出了一种修正后的平面波展开法。该方法是在Maxwell旋度方程及手性本构关系的基础上,引入了等效介质理论的思想而得到的。该方法是平面波展开法的一种,其场量按Bloch形式展开,其电磁参量按等效介质形式展开。本文阐述了等效介质理论的一些理论基础,为了验证该计算方法的有效性,本文还将从以下三个方面进行论述。 首先对光子晶体的带隙结构进行模拟。接着讨论电磁参数对光子晶体带隙的影响,介电参数将会影响光子带隙结构的分离,对于不同种类的手性光子晶体,其带隙结构分离的程度有大有小;取相同的介电参数值时,手性或非手性光子晶体Γ点处的能带线,其位置一致。手性光子晶体的左右旋圆偏振光,其带隙结构的位置及相对位置会受手性参数的影响。最后,本文将对光子晶体和光子带隙导光型手性光子晶体光纤的模场分布进行模拟,手性的引入使线偏振光模场分布的差异消失,取而代之的是左旋圆偏振和右旋圆偏振;对于低阶本征模而言,光强主要集中在纤芯区域,且其偏振成分较纯。