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基于广角FD-BPM的PML边界处理方法 被引量:11
1
作者 林青春 肖悦娱 何赛灵 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期349-353,共5页
本文提出了基于三阶 Padé近似广角有限差分光束传输法 (FD- BPM)的简单有效的完美匹配层 (PML)边界处理方法 .分别给出了该方法应用于斜波导和多模干涉 (MMI)数值模拟的结果 ,并与用完全透明边界条件处理的模拟计算结果进行了比较 ... 本文提出了基于三阶 Padé近似广角有限差分光束传输法 (FD- BPM)的简单有效的完美匹配层 (PML)边界处理方法 .分别给出了该方法应用于斜波导和多模干涉 (MMI)数值模拟的结果 ,并与用完全透明边界条件处理的模拟计算结果进行了比较 .本文最后对基于广角 FD- BPM的 PML边界处理方法进行了优化 . 展开更多
关键词 完美匹配层 有限差光束传输光 广角传播 多模干涉 fd-bpm PML 边界处理 斜波导 数值模拟
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塑料光纤锥形过渡器光波传输特性的研究 被引量:9
2
作者 王云明 孙小菡 +2 位作者 张明德 杨春 丁东 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期351-354,共4页
基于光束传播法 ,提出了计算大孔径塑料锥形过渡器的理论分析模型 .采用Crank Nichol son差分格式对耦合器截面进行剖分 ,分别从过渡器的大小两端作为输入端 ,讨论了圆锥角度以及过渡器长度对过渡器的损耗和耦合效率的影响 .改变过渡器... 基于光束传播法 ,提出了计算大孔径塑料锥形过渡器的理论分析模型 .采用Crank Nichol son差分格式对耦合器截面进行剖分 ,分别从过渡器的大小两端作为输入端 ,讨论了圆锥角度以及过渡器长度对过渡器的损耗和耦合效率的影响 .改变过渡器的角度 (1°~ 9°)和过渡器长度 (2 5 0~ 1 90 0 μm)进行模拟和计算 .当过渡器的圆锥角度为 6°,过渡器长度L =1 5 0 0 μm时 ,锥形过渡器的耦合效率最好 .本文计算出的锥形耦合器传输端面的场强分布 。 展开更多
关键词 光波传输特性 fd-bpm 塑料光纤 锥形过渡器 插入损耗 耦合器
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两种不同Y分支光波导的弯曲损耗研究 被引量:5
3
作者 郑宏林 陈福深 《半导体光电》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期30-33,共4页
针对低损耗 S型弯曲 Y分支的分析与设计,分别用弯曲损耗理论和有限差分光束传输法分析了两种不同的S型弯曲Y分支的损耗特性,比较了不同的波导宽度、分支间距和分支张角对波导输出损耗特性的影响,得出了一组最优化的Y分支波导设计参数。
关键词 Y分支 弯曲损耗 插入损耗 fd-bpm
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高斯光束计算平板波导自由传输区远场分布及其修正 被引量:6
4
作者 周勤存 戴道锌 +2 位作者 盛钟延 何建军 何赛灵 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期587-592,共6页
对近轴近似条件下求解亥姆霍兹方程得到的高斯光束显式传播公式做了分析 ,同时 ,基于基尔霍夫衍射理论 ,在菲涅耳近似的条件下给出了相应的高斯光束在远场的传播公式 ,在此基础上 ,对近轴近似条件做出了定量分析 ,给出了这个近似条件引... 对近轴近似条件下求解亥姆霍兹方程得到的高斯光束显式传播公式做了分析 ,同时 ,基于基尔霍夫衍射理论 ,在菲涅耳近似的条件下给出了相应的高斯光束在远场的传播公式 ,在此基础上 ,对近轴近似条件做出了定量分析 ,给出了这个近似条件引入的误差 ,提出了一种计算高斯光束远场分布的修正方法 ,并采用有限差分光束传播方法 (FD BPM)来检验各种方法的准确性。把这种修正方法应用到平面光集成波导器件 ,如阵列波导光栅 (AWG)、蚀刻衍射光栅 (EDG)等器件的设计和模拟中 ,可以大大降低工作的复杂性 ,同时可以得到精确的结果。 展开更多
关键词 高斯光束 波导光学 亥姆霍兹方程 基尔霍夫衍射理论 集成光学器件 阵列波导光栅 有限差分-光束传播方法 蚀刻衍射光栅 波分复用技术
原文传递
一种改进的有限差分光束传输法 被引量:3
5
作者 刘震 杨亚培 +1 位作者 戴基智 刘永智 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期639-642,共4页
改进了传统的有限差分光束传播法(FD BPM),实现了一种新的基于近似传播常数的FD BPM。该算法与传统方法相比,无论是在计算精度、收敛速度,还是在计算稳定性方面都得到了有效的提高;在传统解析求解方法失效的情况下,该方法在求解复杂折... 改进了传统的有限差分光束传播法(FD BPM),实现了一种新的基于近似传播常数的FD BPM。该算法与传统方法相比,无论是在计算精度、收敛速度,还是在计算稳定性方面都得到了有效的提高;在传统解析求解方法失效的情况下,该方法在求解复杂折射率分布光波导的传播常数也具有较高的理论参考价值。 展开更多
关键词 有限差分光束传播法 fd-bpm 传播常数 模折射率 本征场 传输场
原文传递
三维光波导器件设计中的多重网格法FD-BPM 被引量:2
6
作者 肖悦娱 林青春 何赛灵 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期559-562,共4页
将一种高效的数值计算方法—多重网格法引入到三维有限差分波束传播法 (FD BPM)中 计算了均匀介质内定向高斯波在不同角度时的传播问题 ,并与解析法的结果进行了比较 最后计算了矩形波导的传播模式 ,并与交替方向迭代法BPM计算的结果... 将一种高效的数值计算方法—多重网格法引入到三维有限差分波束传播法 (FD BPM)中 计算了均匀介质内定向高斯波在不同角度时的传播问题 ,并与解析法的结果进行了比较 最后计算了矩形波导的传播模式 ,并与交替方向迭代法BPM计算的结果进行了比较 证实了此方法的可靠性 ,而且这种方法大大提高了广角三维FD BPM的计算速度 。 展开更多
关键词 三维光波导器件 设计 多重网格法 fdbpm 数值计算 三维有限差分波束传播法 定向高斯波
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基于有限差分光束传播法的过渡波导功耗分析 被引量:3
7
作者 潘卫清 何对燕 +1 位作者 李志宏 董勤 《光通信研究》 北大核心 2003年第6期62-65,共4页
为了在既定尺寸下减小斜坡波导和弯曲波导的功耗,设计了4种过渡波导形状函数,用有限差分光束传播法(FD BPM)进行了模拟分析,发现过渡波导形状的选取与坡度和曲折角存在条件关系,并给出了条件表达式和详细说明.
关键词 有限差分光束传播法 过渡波导 集成光学 曲折角 坡度
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渐变折射率多模光纤中的多模干涉应用研究 被引量:2
8
作者 陈润秋 刘艳 高松 《光电技术应用》 2014年第3期17-20,37,共5页
论述了SMS(单模-多模-单模)光纤结构的多模干涉基本理论,利用FD-BPM(有限差分光束传播法)对渐变折射率多模光纤和阶跃折射率多模光纤进行数值模拟,将自聚焦位置、激发模式等特征进行对比,给出渐变折射率多模光纤的优点。利用自聚焦效应... 论述了SMS(单模-多模-单模)光纤结构的多模干涉基本理论,利用FD-BPM(有限差分光束传播法)对渐变折射率多模光纤和阶跃折射率多模光纤进行数值模拟,将自聚焦位置、激发模式等特征进行对比,给出渐变折射率多模光纤的优点。利用自聚焦效应,对渐变折射率多模光纤的聚焦和发散作用进行了理论分析,以较短的长度充当透镜的功能,并总结了现阶段的主要应用。 展开更多
关键词 多模干涉 渐变折射率多模光纤 fd-bpm 自聚焦位置
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光学仿真软件的系统架构设计 被引量:3
9
作者 阎细圣 郭裕顺 +1 位作者 卢山鹰 周磊 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2009年第9期264-268,共5页
针对当前光学仿真技术的发展,为了更好的对光束在光波导器件中的实际传输过程进行仿真,从而更为准确地分析和描述光学现象及光学过程,在有限差分光束传播算法理论基础上,采用模块化方法设计光学仿真软件系统架构。系统架构主要包括布局... 针对当前光学仿真技术的发展,为了更好的对光束在光波导器件中的实际传输过程进行仿真,从而更为准确地分析和描述光学现象及光学过程,在有限差分光束传播算法理论基础上,采用模块化方法设计光学仿真软件系统架构。系统架构主要包括布局编辑、仿真计算以及图形输出等三个模块,各个模块间通过接口进行数据处理。根据系统架构模块分析开发的光学仿真软件完成了各种光波导器件的编辑绘制、场分布计算以及波导仿真结果的图形可视化输出,并通过仿真实例的仿真过程及结果的数据对比分析验证了该软件系统设计对光束传播过程仿真的有效性,以及在集成光学研究中的实用价值。 展开更多
关键词 系统架构设计 光学仿真软件 有限差分光束传播法 光波导
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余弦型Y分支结构参数的性能分析 被引量:1
10
作者 王伟 潘炜 +1 位作者 罗斌 王勇 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期69-71,75,共4页
针对低损耗余弦型Y分支光波导的分析与设计,首先对其弯曲损耗进行理论推导,其次对光传播损耗特性起主要影响作用的三个结构参数(波导宽度、过渡区长度、分支高度),利用有限差分光束传播法(FD-BPM)进行了逐个性能优化分析。结果表明:传... 针对低损耗余弦型Y分支光波导的分析与设计,首先对其弯曲损耗进行理论推导,其次对光传播损耗特性起主要影响作用的三个结构参数(波导宽度、过渡区长度、分支高度),利用有限差分光束传播法(FD-BPM)进行了逐个性能优化分析。结果表明:传输损耗随波导宽度的增加而减小,随过渡区长度的增长而减小,随分支高度的增加而增大,此结果可为各种Y分支的选取提供参考。 展开更多
关键词 弯曲损耗 Y分支 有限差分光束传播法 损耗特性
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Er^(3+)-Yb^(3+)共掺磷酸盐玻璃光波导的FD-BPM分析
11
作者 邢子彬 张晓霞 《计算物理》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期99-104,共6页
阐述了三维波导结构的FD-BPM原理,并用FD-BPM法模拟了波长为1.54μm和0.98μm的高斯光束在Er3+-Yb3+共掺磷酸盐玻璃光波导内光场分布.与沟道光波导相比,掩埋型光波导内的泵浦光和信号光的散射都非常小,光场分布非常均匀.研究结果表明,... 阐述了三维波导结构的FD-BPM原理,并用FD-BPM法模拟了波长为1.54μm和0.98μm的高斯光束在Er3+-Yb3+共掺磷酸盐玻璃光波导内光场分布.与沟道光波导相比,掩埋型光波导内的泵浦光和信号光的散射都非常小,光场分布非常均匀.研究结果表明,掩埋型光波导是制作Er3+-Yb3+共掺磷酸盐玻璃光波导激光器和放大器的理想波导. 展开更多
关键词 fd-bpm Er^3+-Yb^3+共掺 光波导
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基于最小传输损耗的余弦型Y分支结构参数分析
12
作者 王伟 潘炜 +2 位作者 罗斌 王勇 邹喜华 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期69-70,共2页
针对余弦型Y分支光波导结构,借助有限差分光束传播方法(FD-BPM)来模拟光波的传输过程,以获得最小传输损耗对应的重要结构参数值(波导宽度、过渡区长度、分支高度)。首先根据损耗的变化趋势,确定每个参数对应最小损耗的取值区间.并确定... 针对余弦型Y分支光波导结构,借助有限差分光束传播方法(FD-BPM)来模拟光波的传输过程,以获得最小传输损耗对应的重要结构参数值(波导宽度、过渡区长度、分支高度)。首先根据损耗的变化趋势,确定每个参数对应最小损耗的取值区间.并确定一个联合最优区域。进而在此区域内针对实际器件提取折射率来对各参数进行详细的定量分析,逐一锁定最优参数值,波导宽度10μm、过渡区长度6mm和分支高度80μm,这组参数对应分支的损耗远低于直接转向分支。此分析方法对于Y分支的结构设计和性能有所裨益。 展开更多
关键词 Y分支光波导 有限差分光束传播法 传输损耗
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光学芯片FD-BPM算法的系统实现
13
作者 刘剑 孙玲玲 +1 位作者 卢山鹰 周磊 《杭州电子科技大学学报(自然科学版)》 2009年第2期9-12,共4页
随着光电子集成和各种平面波导器件的集成度和复杂度越来越高,光器件的结构越来越精密,光学芯片仿真设计软件变得越来越重要。该文介绍了自行开发的光学芯片仿真软件的模拟仿真模块的实现过程,这一仿真过程是利用有限差分光速传输法算... 随着光电子集成和各种平面波导器件的集成度和复杂度越来越高,光器件的结构越来越精密,光学芯片仿真设计软件变得越来越重要。该文介绍了自行开发的光学芯片仿真软件的模拟仿真模块的实现过程,这一仿真过程是利用有限差分光速传输法算法来实现的。最后还给出了软件对光波导器件进行仿真所得到的结果。 展开更多
关键词 有限差分光束传播法 光学仿真 折射率分布
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圆弧波导中波长临界曲率半径的精确仿真
14
作者 张文平 韩文杰 +1 位作者 李卫森 郑永超 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期118-122,共5页
以径向步长和角向步长为基本变量,介绍了极坐标有限差分光束传播法(FD-BPM)理论,可提高仿真结果的直观程度与效率。确定了不同波长在单模波导中传输的等效参数,建立了等效传输数值模型,在忽略波导吸收与散射损耗的前提下,应用所提出的FD... 以径向步长和角向步长为基本变量,介绍了极坐标有限差分光束传播法(FD-BPM)理论,可提高仿真结果的直观程度与效率。确定了不同波长在单模波导中传输的等效参数,建立了等效传输数值模型,在忽略波导吸收与散射损耗的前提下,应用所提出的FD-BPM对几个典型波长的传输进行了仿真分析,得到不同波长的稳定传输临界波导曲率半径,仿真精度达到100μm,并确定了不同波长形成稳定导模时,导模能量密度的归一化传输极限值,得到了波长与临界曲率半径关系的变化规律。 展开更多
关键词 波导临界曲率半径 波导光学 极坐标有限差分光束传播法 圆弧波导
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傍轴标量FD-BPM算法
15
作者 凤兰 宫艳丽 《内蒙古石油化工》 CAS 2015年第13期33-35,共3页
随着光波导技术的发展,用于光波导中的快速、精确的数值模拟方法越来越重要,特别是对于一些结构复杂的平面光波导,由于很难有具体的解析解,所以数值模拟方法对于设计性能优良的平面光波导器件是十分重要的一个环节。
关键词 傍轴标量 fd-bpm
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InP基稀释光波导特性分析
16
作者 崔大健 陈昊 +1 位作者 黄晓峰 高新江 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期354-356,396,共4页
从InP基稀释光波导的基本模型出发,利用有限差分波束传播(FD-BPM)算法,推导了InP基稀释光波导的有效折射率,对其进行了数值计算;根据光传输损耗方程,分析了稀释波导传输损耗产生的原因;对稀释光波导中TE/TM模式传输进行了详细的数值分... 从InP基稀释光波导的基本模型出发,利用有限差分波束传播(FD-BPM)算法,推导了InP基稀释光波导的有效折射率,对其进行了数值计算;根据光传输损耗方程,分析了稀释波导传输损耗产生的原因;对稀释光波导中TE/TM模式传输进行了详细的数值分析和模拟计算,并分析了其模场分布曲线。 展开更多
关键词 光波导 有限差分波束传播 传输特性
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基于有限差分光束传播法的过渡波导功耗分析
17
作者 潘卫清 何对燕 +1 位作者 李志宏 董勤 《应用光学》 CAS CSCD 2003年第5期8-10,19,共4页
 为了在既定尺寸下减小斜坡波导和弯曲波导的功耗,设计了4种过渡波导形状函数。用有限差分光束传播法(FD BPM)进行了模拟分析,发现过渡波导形状的选取与坡度和曲折角存在条件有关,并给出了条件表达式及其详细说明。
关键词 光波导 有限差分光束传播法 集成光学 过渡波导形状函数 斜坡波导 弯曲波导 功耗分析
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超连续谱光纤合束器的数值模拟
18
作者 梁冬明 侯静 +2 位作者 陈子伦 张斌 王彦斌 《光学与光电技术》 2010年第2期73-76,共4页
设计了一种用于超连续谱合束的光纤合束器,这种合束器通过将多路光子晶体光纤拉锥后对接到一路多模光纤制成。借助有限差分波束传输法对该合束器进行了数值模拟,结果表明拉锥过渡长度和拉锥比例对耦合损耗具有较大影响,当拉锥过渡长度... 设计了一种用于超连续谱合束的光纤合束器,这种合束器通过将多路光子晶体光纤拉锥后对接到一路多模光纤制成。借助有限差分波束传输法对该合束器进行了数值模拟,结果表明拉锥过渡长度和拉锥比例对耦合损耗具有较大影响,当拉锥过渡长度小于拉锥衍射长度时合束器有较大传输损耗,而过渡长度足够大以及拉锥比例较小时,合束器具有较低的耦合损耗以及优良的宽光谱耦合特性。所得出的数值结果为光子晶体光纤拉锥和超连续谱光纤合束器研制提供了一定的参考依据。 展开更多
关键词 超连续谱 光子晶体光纤 合束器 有限差分波束传输法
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新型电光扫描器中光波导阵列特性研究 被引量:16
19
作者 梁华伟 石顺祥 李家立 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1654-1658,共5页
利用有限差分光束传输法(FD-BPM)详细研究了光波导阵列电光扫描器的核心部件—光波导阵列的传输特性和辐射特性,分析了光波导阵列结构参量对其传输特性和辐射特性的影响.研究结果表明,光波导芯层厚度、光波导阵列的周期、长度和层数对... 利用有限差分光束传输法(FD-BPM)详细研究了光波导阵列电光扫描器的核心部件—光波导阵列的传输特性和辐射特性,分析了光波导阵列结构参量对其传输特性和辐射特性的影响.研究结果表明,光波导芯层厚度、光波导阵列的周期、长度和层数对光波导阵列输出面上的光场振幅、相位分布及光波导阵列输出光束主瓣的半峰值全宽度(FWHM)影响很大.通过与其它理论研究的结果进行比较指出,FD-BPM可以很方便地、更全面地描述光波导阵列的传输和辐射特性.另外,在研究光波导阵列光束扫描的基础上,根据光波导阵列电光扫描器的扫描探测要求,提出了光波导阵列结构优化设计的原则. 展开更多
关键词 光学相控阵 光波导阵列电光扫描器 有限差分光束传输法(fd-bpm) FWHM
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基于FD-BPM方法的阵列波导光栅模拟 被引量:5
20
作者 周勤存 戴道锌 何赛灵 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第12期1313-1319,共7页
给出了一种采用 FD- BPM方法对整个阵列波导光栅 (AWG)器件进行方便而精确地模拟的方法和一个AWG设计实例的模拟结果 ,并对模拟结果进行了分析 .
关键词 fd-bpm方法 阵列波导光栅 有限差分光束传输法 波分复用 模拟计算 设计原理 光纤通信
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