全矢量有限元模型及其在光波導和光子晶體光纖中的應用

為了研究光波導和光子晶體光纖的模式特性和傳輸特性,從矢量波動方程出發(fā),推導出了各向異性介質中場微分方程復數(shù)泛函表達式,利用棱邊/節(jié)點混合元離散了該泛函,加入了各向異性介質匹配層邊界條件,得到關于傳播常量的廣義特征值方程.以矩形波導為例,對各向異性介質匹配層邊界條件的吸收特性進行了研究,得到了基模以及幾個高階模的場分布、色散曲線和損耗曲線.結果表明該方法可靠有效.對正六邊形晶格光子晶體光纖進行了分析.數(shù)據(jù)表明:光纖有效折射率隨空氣孔直徑或波長的增大而減小,但與空氣孔圈數(shù)無關;光纖限制損耗(confinement loss)隨波長增大近似成指數(shù)增大,而增加空氣孔直徑或者空氣孔圈數(shù)則可使之顯著降低.

作 者： 張方迪 劉小毅 張民 葉培大 ZHANG Fang-di LIU Xiao-yi ZHANG Min YE Pei-da   作者單位： 北京郵電大學,電信工程學院光通信與光波技術教育部重點實驗室,北京,100876  刊 名： 光子學報  ISTIC PKU 英文刊名： ACTA PHOTONICA SINICA  年，卷(期)： 2007 36(2)  分類號： O242.21 TN252  關鍵詞： 有限元   光波導   完全匹配介質層   光子晶體光纖  

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