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光子晶体是由介电常数不同的介质周期型排列构成的人工材料。因其具有独特的特性及潜在的巨大应用价值，近十年来，光子晶体已成为国际科学领域的研究热点和前沿科技。其次，太赫兹辐射源的发展和探测手段的进步，为研究和应用THz波技术于生物、医疗、环境、农业等领域提供了巨大的条件与机遇。其中，太赫兹在等离子体中的传输也包涵着异乎寻常的物理现象。本论文主要采用龙格库塔指数时程时域有限差分(RKETD-FDTD)方法对等离子体光子晶体、太赫兹与等离子体的相互作用进行了分析。
本文首先介绍了光子晶体与太赫兹技术的概念、特性及应用价值。其次对相关时域有限差分算法的原理及公式推导进行了介绍。本文采用了一种新的处理色散介质的数值算法，RKETD-FDTD，来处理结构模型中较复杂的等离子体部分的计算。主要工作如下:
1.推导RKETD-FDTD算法迭代公式并验证其正确性，通过其仿真计算了一维非磁化等离子体光子晶体的频域特性，并分析了光子晶体各项参量对光子禁带的影响。
2.根据光子晶体的光子局域特性，在一维等离子光子晶体中引入单缺陷层，构成一种新的可调谐光子晶体滤波器，分析了其时域、频域波形，以及相关因素对滤波特性的影响。其次，在单通道滤波器的基础上，通过引入双缺陷设计了可调谐双通道光子晶体滤波器。
3.运用FDTD算法模拟二维光子晶体结构，主要分析几种了基于线缺陷和耦合点缺陷结构的二维光子晶体波导。
4.在超宽带微波检测乳腺肿瘤的背景前提下，结合光子带隙结构，将其应用于天线实现陷波特性，设计了一款适应于超宽带乳腺肿瘤检测的超宽带带阻单极子天线，其VSWR＜2的阻抗带宽为3GHz～9.65GHz，且实现5GHz～6GHz的带阻特性，避免了与WLAN频段信号的相互干扰。
5.分析了THz波的探测特性，尤其在在不同密度分布的非磁化等离子体中的传输特性，以及等离子覆盖导体平板的回波损耗特性。