用NFDTD分析波导缝隙天线

应用非均匀网格时域有限差分法(NFDTD)对单个波导缝隙天线进行分析。首先介绍NFDTD,并分析其计算误差。然后用该方法对在三公分波导上开的纵向辐射缝隙进行分析研究,得到了缝隙的一些性质,如缝隙谐振长度关于缝偏移量的函数及S参数关于缝偏移量的函数。并与文献中的stegen实验结果进行了比较,结果吻合很好。

含Kerr介质二维光子晶体波导传输特性的NFDTD分析

利用非线性时域有限差分法(NFDTD)理论,导出了含Kerr介质的二维NFDTD算法的离散表达式,并对含Kerr介质点缺陷的二维光子晶体波导传输特性进行了分析,得到了相应的透射频谱和光场分布图。研究发现,对于输入该波导的归一化频率为0．419的光信号,当入射光强小于2．8×104W／m2时,信号几乎不能通过;当入射光强大于2．5×106W／m2时,信号能通过。这些结果将有助于光子晶体光限幅、光开关等器件的设计。

复合周期光子晶体高阶带边模参量放大与压缩

为了在一维光子晶体中有效地实现光学参量过程,光波之间的Bloch位相匹配是一重要因素,而复合结构光子晶体的高阶带边模也可以同时满足位相匹配和频率匹配.利用一维传输矩阵方法,得到了复合周期结构的线性特征,结果表明:高阶带边模也具有很强的局域特性,从而预见高价带边模也能高效地实现参量放大.利用非线性时域有限差分(NFDTD)数值方法,模拟了一维复合周期结构光子晶体的参量放大过程,数值结果表明,在高阶带边模参与的情况下,信号波在放大的同时实现压缩,并且参量放大的阈值降低.由此可见,对于利用复合周期结构光子晶体实现的参量过程,能够有效利用的频率范围增加了.

腰形通信天线的辐射特性研究

介绍了一种特殊形状的飞行器通信天线———腰形天线。用曲线坐标系时域有限差分法 (NFDTD)对该天线进行了分析 ,并给出了一种新诠释 ,所计算出的辐射特性与实测结果吻合较好。结果表明 :该天线能保证飞行器在复杂机动飞行条件下通信联络的畅通 ,且较好地解决了喷口火焰对天线辐射特性影响的难题。

二维非线性光子晶体波导全光开关

利用非线性折射率系数较大且非线性时间响应较快的CdSxSe1-x玻璃为材料,设计了一种二维非线性光子晶体波导全光开关。采用非线性时域有限差分法(NFDTD)模拟了波长为1 550 nm的信号光,在波长为860 nm泵浦光控制下的开关行为,并给出了相应的仿真结果。结果表明,该器件的开关时间约为420 fs,阈值功率密度为1.2×1011W/m2,消光比约为30 dB。