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三维光波导器件设计中的多重网格法FD-BPM-光子学报
32 5 Vol.32 No.5 2003 5 ACTA PHOTONICA SINICA May 2003 FD- PM 肖悦娱 林青春 何赛灵 ( , , 310027) 将一种高效的数值计算方法 多重网格法引入 三维有限差分波束传播法(FD- PM) 中 计算了均匀介质内定向高斯波在不同角度时的传播问题, 并与解析法的结果进行了比较 最后计 算了矩形波导的传播模式, 并与交替方向迭代法 PM 计算的结果进行了比较证实了此方法的可 靠性, 而且这种方法大大提高了广角三维FD- PM 的计算速度,在三维光波导器件的模拟设计中很 有发展潜力 多重网格法; FD- PM; 光波导 TN252 A , n (x , y , z ) 0 PM , z ( PM) [ 1] , ( x , y , ikz z ) = u (x , y , z ) e , k PM, [ 3] Helmholtz PM, PM, 2 2 2 u u u u 2 2 (Mult-i grid Method) [2] 1970 z 2 + 2 ik z + x 2+ y 2+ ( k - k ) u = 0 ( 2) [ 4] 2 2 Achi randt , PM , u/ z iku/ z , ( 2) , u/ z = ik ( 1+ P - 1) u ( 3) - 2 2 2 2 2 2 2 P = k ( / x + / y + ( k - k ) ) ( 4) , Pad(3) , 2 3 u ( P + P ) / 2+ 3P / 32 , z = ik 2 3 u ( 5) 1+ 5P/ 4+ 3P / 8+ P / 64 Crank-Nicholson
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