Fundamental法を用いたフルベクトルビーム伝搬法の再定式化(マイクロ波フォトニクス技術,一般)
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概要
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Fundamental法を用いて,フルベクトルビーム伝搬法(BPM)を再定式化する.まず,Crank-Nicolson法に基づいて伝搬方向に離散化されたフレネル式にFundamental法を導入する(FCN-BPM).FCN-BPMは,従来の定式化に比べて算術演算数が極端に少ない.その結果,プログラミングが簡素化され,完全に同一の結果を得ながら,計算時間を85%に短縮可能であることを明らかにする.次に,交互方向陰解法に基づくBPMにFundamental法を適用する(FADI-BPM).係数行列の関係に注意しながら,各ステップでの屈折率の選択方法を議論する.FADIを用いると自動的に行列が可換となり,伝搬方向に構造の変化する導波路の場合でも解析精度が維持されることを明らかにする.計算時間は,通常のADI-BPMに比べておよそ74%に短縮される.最後に,電界と磁界にそれぞれ基づくフレネル式にFundamental法を適用し,計算効率の高いパワー保存アルゴリズムを提案する.
- 2013-07-11
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