| infotek | 2025-07-28 08:00 |
OptiMode：矢量有限元法-精度及優(yōu)勢由于光通信系統(tǒng)向集成化方向發(fā)展，因此高折射率對比度以及亞波長尺寸波導(dǎo)的建模變得越來越重要。這些屬性需要一個模態(tài)求解器，既能夠真實地進行幾何近似，也可以進行電場的近似。波導(dǎo)尺寸與感興趣的電磁場區(qū)域可能有幾個數(shù)量級的差別，如長距離等離子體激元。 1. 應(yīng)用 硅光子學(xué) 波導(dǎo)設(shè)計 空心光纖 亞波長光學(xué) 彎曲波導(dǎo) 長距離等離子體激元  高折射率對比光纖 矢量有限元法速度非常快，而且精度高 全矢量公式化各向異性模式求解器 能夠使用5階插值混合向量/節(jié)點量，以去掉偽解并極大的增加精度 可利用布局的對稱性降低仿真域尺寸 單軸完全匹配層(UPML)可以用來找到遺漏的模式 三角網(wǎng)格大小可調(diào)整以精確近似電磁場和波導(dǎo)的幾何結(jié)構(gòu) 模態(tài)指數(shù)評估可提高速度，還可以用來搜索特定的光學(xué)模式 采用變換光學(xué)精確地計算彎曲波導(dǎo)的模式，,即使是一個很小的曲率半徑 3. 仿真描述 在矢量有限元法與其他模式求解器進行對比之前，應(yīng)對不同的階數(shù)的基礎(chǔ)函數(shù)的準(zhǔn)確性進行了測試。最簡單的波導(dǎo)是一個均勻介質(zhì)微波波導(dǎo)。纖芯是一個簡單電介質(zhì)，包層被視為一個完美的電導(dǎo)體，以描述一個矩形金屬墻。 下面的圖標(biāo)中顯示了VFEM結(jié)果和解析結(jié)果間的相對百分比誤差。誤差根據(jù)有限元網(wǎng)格中自由度結(jié)果的方程進行繪制。 | |