基于变量变换Galerkin法的三维束传播法

提出了一种基于变量变换Galerkin法的三维束传播法,用以模拟分析三维介质光波导的光波传输特性。将三维笛卡尔坐标的横向分量x-y作正切函数变换,无限x-y平面则映射成单位平面,无限域问题由此转换成有限域问题,消除了边界截断,提高了计算精度、选择正弦函数作为展开基,适用于任意包层边界的光波导。Galerkin法将三维BPM基本方程归结为一组一阶常微分方程组,可用成熟的Runge-Kutta方法求解,计算程序简单。另外,该方法导出矩阵小,有较高的计算效率。考虑了传播方向上均匀及非均匀的三维计算实例以验证该方法的准确性及计算精度。