PML子结构方法分析波导不连续性问题

按均匀性将波导沿纵向划分为不同子结构,视PML为其中一个子结构.采用有限元方法对波导各个子结构横截面进行离散,沿纵向运用精细积分算法求出各子结构的出口刚度阵,进而做子结构拼装以求解波导不连续性问题.算例的数值结果表明本文方法能够有效地分析波导不连续性问题,克服了人工边界距离波导不均匀部分必须足够远的缺点,可以求得距离波导不均匀部分较近区域处的场.

精细积分法在一维光子晶体数值模拟中的应用

应用精细积分法对含各种介质材料的一维光子晶体进行了数值模拟,并对结果进行了分析.计算时将光子晶体分成不同的区段,引入区段势能和区段混合能,利用精细积分法求出各个区段的出口刚度矩阵,然后将各个区段的刚度矩阵合并,再结合边界条件便可求解问题.利用透射率和反射率之间的关系,判断了本算法的准确度,数值计算结果表明,对于一维光子晶体的数值模拟,此方法准确、有效、适用性强.

精细积分法在含各向异性介质波导不连续性问题中的应用

用精细积分法对含各向异性介质的波导不连续性问题进行了数值模拟与分析.从矢量波动方程相对应的单变量变分形式出发,推导出了含有各向异性介质波导横截面离散系数矩阵的表达式,引入对偶变量,在Hamilton体系下,利用精细积分法求出出口刚度矩阵,进行有限元拼装,求解了含各向异性介质的波导不连续性问题.算例表明了该方法的准确性和高效性.利用本文方法还讨论了介电系数和导磁系数张量的各个分量对波导传输特性的影响.