1^[]#N-Bu 1. 概述 Hq>rK` }.=@^-JBA5 由于光
通信系统向集成化方向发展,因此高
折射率对比度以及亚
波长尺寸波导的建模变得越来越重要。这些属性需要一个模态求解器,既能够真实地进行几何近似,也可以进行电场的近似。波导尺寸与感兴趣的电磁场区域可能有几个数量级的差别,如长距离等离子体激元。
:5jor Vu zm4e+v- 1. 应用 QkLcs6)R 硅
光子学
3E>]6 波导设计
\lyHQ-gWhc 空心
光纤 <l>L8{-3 亚波长
光学 L Z3=K`gj 弯曲波导
pBn;:
长距离等离子体激元
'C;KNc
RLGIST` 高折射率对比光纤
%WYveY 2. 优势 6'e 'UD 矢量有限元法速度非常快,而且精度高
B0gs<E 全矢量公式化各向异性模式求解器
5j _[z|W2 能够使用5阶插值混合向量/节点量,以去掉伪解并极大的增加精度
w"A>mEex< 可利用布局的对称性降低
仿真域尺寸
.e}`n)z 单轴完全匹配层(UPML)可以用来找到遗漏的模式
\tdYTb. 三角网格大小可调整以精确近似电磁场和波导的几何
结构 WckWX]};S 模态指数评估可提高速度,还可以用来搜索特定的光学模式
B<~BX[ 采用变换光学精确地计算弯曲波导的模式,,即使是一个很小的曲率半径
L_!}R qVds
2 3. 仿真描述 ;:bnLSPo 在矢量有限元法与其他模式求解器进行对比之前,应对不同的阶数的基础函数的准确性进行了测试。最简单的波导是一个均匀介质微波波导。纤芯是一个简单电介质,包层被视为一个完美的电导体,以描述一个矩形金属墙。
Ev48|X6 下面的图标中显示了VFEM结果和解析结果间的相对百分比误差。误差根据有限元网格中自由度结果的方程进行绘制。
[&zSY