光子学报
光子學報
광자학보
ACTA PHOTONICA SINICA
2007年
2期
209-215
,共7页
张方迪%刘小毅%张民%叶培大
張方迪%劉小毅%張民%葉培大
장방적%류소의%장민%협배대
有限元%光波导%完全匹配介质层%光子晶体光纤
有限元%光波導%完全匹配介質層%光子晶體光纖
유한원%광파도%완전필배개질층%광자정체광섬
为了研究光波导和光子晶体光纤的模式特性和传输特性,从矢量波动方程出发,推导出了各向异性介质中场微分方程复数泛函表达式,利用棱边/节点混合元离散了该泛函,加入了各向异性介质匹配层边界条件,得到关于传播常量的广义特征值方程.以矩形波导为例,对各向异性介质匹配层边界条件的吸收特性进行了研究,得到了基模以及几个高阶模的场分布、色散曲线和损耗曲线.结果表明该方法可靠有效.对正六边形晶格光子晶体光纤进行了分析.数据表明:光纤有效折射率随空气孔直径或波长的增大而减小,但与空气孔圈数无关;光纤限制损耗(confinement loss)随波长增大近似成指数增大,而增加空气孔直径或者空气孔圈数则可使之显著降低.
為瞭研究光波導和光子晶體光纖的模式特性和傳輸特性,從矢量波動方程齣髮,推導齣瞭各嚮異性介質中場微分方程複數汎函錶達式,利用稜邊/節點混閤元離散瞭該汎函,加入瞭各嚮異性介質匹配層邊界條件,得到關于傳播常量的廣義特徵值方程.以矩形波導為例,對各嚮異性介質匹配層邊界條件的吸收特性進行瞭研究,得到瞭基模以及幾箇高階模的場分佈、色散麯線和損耗麯線.結果錶明該方法可靠有效.對正六邊形晶格光子晶體光纖進行瞭分析.數據錶明:光纖有效摺射率隨空氣孔直徑或波長的增大而減小,但與空氣孔圈數無關;光纖限製損耗(confinement loss)隨波長增大近似成指數增大,而增加空氣孔直徑或者空氣孔圈數則可使之顯著降低.
위료연구광파도화광자정체광섬적모식특성화전수특성,종시량파동방정출발,추도출료각향이성개질중장미분방정복수범함표체식,이용릉변/절점혼합원리산료해범함,가입료각향이성개질필배층변계조건,득도관우전파상량적엄의특정치방정.이구형파도위례,대각향이성개질필배층변계조건적흡수특성진행료연구,득도료기모이급궤개고계모적장분포、색산곡선화손모곡선.결과표명해방법가고유효.대정륙변형정격광자정체광섬진행료분석.수거표명:광섬유효절사솔수공기공직경혹파장적증대이감소,단여공기공권수무관;광섬한제손모(confinement loss)수파장증대근사성지수증대,이증가공기공직경혹자공기공권수칙가사지현저강저.
