光波導(dǎo)器件的計算機(jī)仿真與BPM算法的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、該論文系統(tǒng)地研究了光束傳播法的原理,全面地給出了有限差分光束傳播法的推導(dǎo)過程及其實現(xiàn)過程.隨著各類光電器件的不斷發(fā)展,器件設(shè)計的不斷復(fù)雜化,用解析的方法精確求解Maxwell方程組在此類器件中的解已基本上是不可能的了.即便有時在對器件作了一定的簡化之后,可以得到近似解析解,但這種近似解析解并不能對器件的設(shè)計及性能分析提供足夠的理論依據(jù).隨著計算機(jī)性能的不斷提高,用高性能的計算機(jī)就可以直接以數(shù)值的、程序的形式代替解析形式來描述電磁場問題,

2、光束傳播法就在這樣的形式下被提出并發(fā)展了起來.在算法實現(xiàn)方面該文完成了如下工作:A、采用了Crank-Nicholson隱式差分格式對光束傳播法方程進(jìn)行離散化,在沿波的傳播方向上保證了二階的計算精度的同時,保證了數(shù)值計算的穩(wěn)定性;B、給出了實現(xiàn)三維光束傳播法的交替方向隱式法,把5對角稀疏矩陣轉(zhuǎn)化為存在快速算法的3對角稀疏矩陣,大大地提高了計算效率;C、給出了簡單透明邊界條件、復(fù)雜透明邊界條件及完全匹配層施加方法,保證了在不同的情況下都能

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