光子学报, 2008, 37 (5): 924, 网络出版: 2008-08-19
光纤模式分析的伽辽金有限元模型
Fiber Mode Analysis Using Galerkin Finite Element Method
摘要
提出了采用二阶吸收边界条件的全矢量平面伽辽金有限元模型,用于分析任意横截面形状和各向异性折射率分布的光纤的传导模式和泄漏模式,能精确求出各模式传输常量的实部和虚部以及模场分布,既不出现伪解,又不漏解.推导了各向异性介质全矢量耦合波动方程及其变分形式,给出了基于结点的二阶三角形单元的离散公式和单元矩阵,成功的将二阶吸收边界条件加入外边界二次线性单元的离散公式.计算表明采用该模型分析光子晶体光纤模式有效折射率与采用多极方法和基于离散函数展开的有限差分法所得结果吻合很好,采用二阶吸收边界条件计算限制损耗比一阶吸收边界条件结果精确.
Abstract
卫延, 常德远, 郑凯, 简水生. 光纤模式分析的伽辽金有限元模型[J]. 光子学报, 2008, 37(5): 924. 卫延, 常德远, 郑凯, 简水生. Fiber Mode Analysis Using Galerkin Finite Element Method[J]. ACTA PHOTONICA SINICA, 2008, 37(5): 924.
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