位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
全矢量有限元模型及其在光波导和光子晶体光纤中的应用
  • ISSN号:1004-4213
  • 期刊名称:《光子学报》
  • 时间:0
  • 分类:O242.21[理学—计算数学;理学—数学] TN252[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]北京邮电大学电信工程学院光通信与光波技术教育部重点实验室,北京100876
  • 相关基金:国家自然科学基金(60372100和60507007)资助
中文摘要:

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.

英文摘要:

A full-vector modal based on a finite element scheme is formulated for the analysis of optical waveguides and photonic crystal fibers. In order to avoid spurious solutions,an edge/nodal hybrid element is applied and, to investigate the behavior of not only bound modes but leaky modes in optical waveguides, an anisotropic perfectly matched layer (PML) is employed as boundary condition at the edges of the computational window. The validity and usefulness of this approach is confirmed when a rib anti-resonant reflecting optical waveguide (ARROW) and photonic crystal fibers (PCFs) are taken into account. Furthermore,numerical results shown that confinement loss in PCFs increase with increasing wavelength and it is sharply reduced by adding more ring of air holes to the cladding region.

同期刊论文项目
期刊论文 80 会议论文 43 著作 2
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《光子学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国光学学会 西安光机所
  • 主编:侯洵
  • 地址:西安市高新区新型工业园信息大道17号47分箱
  • 邮编:710119
  • 邮箱:photo@opt.cn
  • 电话:029-88887564
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-4213
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1235/O4
  • 邮发代号:52-105
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊,曾获中国光学学会先进期刊奖,中国科学院优秀期刊三等奖,陕西省国防期刊一等奖等
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:20700