基于ADI-PML-FDTD的平面光波光路元件分析.pdf

1、在現(xiàn)代光通信和其他光子系統(tǒng)中比特率持續(xù)增長，需要各種能夠不依靠光電轉(zhuǎn)換直接處理光信號的光子集成光路(PIC)。同時(shí)，隨著制造工藝的進(jìn)步，已經(jīng)開始可以進(jìn)行PIC的制造。也需要從理論上和數(shù)值方法的角度分析這些作為在WDM系統(tǒng)終端節(jié)點(diǎn)的高折射率差的無源器件。 在本文的工作中，第2章介紹了光波導(dǎo)中的理論，采用有效折射率法(EIM)將一個(gè)三維的波導(dǎo)化為一個(gè)二維的問題。 第三章中介紹了傳統(tǒng)時(shí)域有限差(FDTD)分中的各種問題，包括網(wǎng)

2、格劃分、差分格式、激勵源設(shè)置、邊界條件、數(shù)值色散和數(shù)值穩(wěn)定性。 第四章巾討論了基于交替方向隱式法的時(shí)域有限差分(ADI-FDTD)，采用傳統(tǒng)分析法和矩陣法分別推導(dǎo)了ADI-FDTD的數(shù)值色散和證明了無條件數(shù)值穩(wěn)定性。同時(shí)證明ADI—FD'I’D在時(shí)間差分上是基于Crank-Nicol SOB法FDTD(CN-FDTD)的二階微擾。 第五章巾討論了平面波入射到一個(gè)有損媒質(zhì)空間的物理機(jī)理，然后研究垂直入射一維波無反射傳輸?shù)?/p>