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双色散模型的辛时域有限差分算法
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O177.3[理学—数学;理学—基础数学]
  • 作者机构:[1]安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室,合肥230039, [2]合肥师范学院电子信息工程学院,合肥230061, [3]香港大学电机电子工程学院,香港,薄扶林道
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:51277001,61101064)、教育部新世纪优秀人才基金(批准号:NcET-12-0596)、教育部博士点基金(批准号:20123401110009)、安徽省杰出青年基金(批准号:1108085J01)和安徽省高校重点项目(批准号:KJ2012A103)资助的课题.
中文摘要:

结合有耗的Drude.Lorentz色散模型,提出了处理双色散模型的辛时域有限差分算法.基于矩阵分裂,辛传播算子和辅助差分方程技术,结合严格而巧妙的公式推导,构建了算法框架,并给出了详细的公式推导过程.为了验证本文算法的有效性和精确性,首先计算了一维空间双色散平板的透射系数,并与解析解对比,结果较好地符合,证明了该算法是有效而精确的.然后计算了三维空间中有实际意义的银分裂环,金属银的介电参数由Drude模型拟合.计算了该结构的透射系数,反射系数和吸收系数,得到了银分裂环的谐振频率和吸收频率,为实际实验结果提供了可供参考的计算结果.

英文摘要:

Combined with the Lossy Drude-Lorentz dispersive model, a symplectic finite-difference time-domain (SFDTD) algorithm is proposed to deal with the double dispersive model. Based on matrix splitting, symplectic integrator prop- agator and the auxiliary differential equation (ADE) technique, with the rigorous and artful formula derivation, the algorithm is constructed, and detailed formulations are provided. Excellent agreement is achieved between the SFDTD- calculated and exact theoretical results when transmittance coefficient in simulation of double dispersive film in one dimension is calculated. As to numerical results for a more realistic structure in three dimensions, the simulation of periodic arrays of silver split-ring resonators using the Drude dispersion model are also included. The transmittance, reflectance, and absorptance of the structure are presented to test the efficiency of the proposed method. Our method can be used as an efficiency simulation tool for checking the experimental data.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),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),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876