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1.
椭圆空气孔微结构光纤限制损耗的分析   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
王健  雷乃光  余重秀 《物理学报》2007,56(2):946-951
以完美匹配层为边界条件,用复有限元法分析了椭圆空气孔三角形微结构光纤中基模的限制损耗.数值结果表明: 当孔间距,空气填充率和空气孔环数增大时,基模的限制损耗减小.从计算结果还可以得出:限制损耗与基模的偏振有关,随着孔间距,空气填充率和孔的椭圆率的增大,y偏振模与x偏振模的限制损耗比也增大.最后,提出了两种可实现光单偏振,单模传输的高非线性微结构光纤.  相似文献   
2.
在时域有限差分算法中,完全匹配层是一种高效的吸收边界条件。通过在标准完全匹配层(PML)方程中添加具有物理意义的电导率和导磁率附加项,提出了修正完全匹配层(MPML)方法,给出了圆柱坐标下3维MPML方程,并应用于2.5维圆波导开放边界的截断计算。计算结果表明,在不同频率和模式的激励下,加入平滑电导率和导磁率附加项后,与标准PML方法相比,MPML方法的相对误差降低8~10 dB。  相似文献   
3.
非线性左手材料的时域研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
分析了非线性左手材料模型,推导了非线性左手材料中的时域有限差分法及完美匹配层的计算式。数值模拟了具有Kerr非线性效应的左手材料平板中的电磁波。观察到该材料同样具有电磁聚焦特性。对比线性左手材料,其聚焦点的幅度和位置都会发生偏移。同时改变波源的强度及其到平板边界距离,讨论了不同距离情况下该非线性左手材料平板对电磁波分布的影响。当波源距离材料平板足够远,通过非线性左手材料聚焦的电场强度几乎集中在其外表面。  相似文献   
4.
粒子模拟软件吸收边界的研究   总被引:3,自引:3,他引:0  
实现了时域有限差分法的Gedney完全匹配层吸收边界条件,并进行了数值验证和参数优化。从结果可以看出其有较低的反射,性能优良;对吸收媒质厚度和电导率分布阶数的参数优化结果与Gedney经验值基本一致。将此吸收边界模块加入到国产粒子模拟软件CHIPIC中,同美国商业粒子模拟软件MAGIC相比有更好的吸收效果。通过对2维极坐标下磁控管的模拟,证明了此吸收边界具有实际应用价值。  相似文献   
5.
在分析不同类型完全匹配层特点的基础上.选用了卷积形式完全匹配层(CPML)截断空中核爆电磁脉冲数值模拟的开放边界。从自由空间中电磁波的平面波解和分裂形式的完全匹配层出发.构造了未分裂形式的完全匹配层,应用傅里叶变换的卷积定理.推导出2维旋转椭球一双曲正交坐标系下卷积形式完全匹配层介质中电磁场的迭代形式的离散方程。计算表明。采用CPML吸收边界方法使得截断的外边界处的场的计算误差大大减少。  相似文献   
6.
卷积完全匹配层截断3维金属矩形波导的应用研究   总被引:4,自引:4,他引:0  
讨论了高功率微波源模拟中波导开放边界截断的需求,分析了不同类型完全匹配层(PML)的特点,选用卷积形式PML截断色散波导器件的开放边界。从自由空问电磁波的平面波解和分裂形式的PML出发,构造了未分裂形式的PML,用傅里叶变换的卷积定理,导出了直角坐标系下卷积完全匹配层(CPML)介质中电磁场的迭代形式的离散方程。在不同频率和模式激励源作用下,模拟计算了CPML截断矩形波导开放边界的性能,数值结果表明最大相对误差都小于-70dB,远好于Mur吸收边界的截断效果。  相似文献   
7.
刘亚文*  陈亦望  徐鑫  刘宗信 《物理学报》2013,62(3):34101-034101
将基于辅助微分方程的完全匹配层(ADE-PML)吸收边界条件引入到基于Daubechies尺度函数的时域多分辨率分析算法中. 与目前广泛应用的Berenger完全匹配层(PML)和各向异性介质完全匹配层(APML) 相比, 该吸收边界条件的实现更加容易且更节省内存. 数值结果表明, ADE-PML在吸收传播模和低频凋落模方面均优于PML和APML.  相似文献   
8.
对于非线性Euler方程,提出一类基于完美匹配层(PML)技术的吸收边界条件。首先对线性化的Euler方程设计出PML公式,然后将线性化Euler方程中的通量函数替换成相对应的非线性通量函数,得到非线性的PML方程。考虑到PML方程中包含有一个刚性的源项,文中采用一种隐显Runge-Kutta方法来求解空间半离散后得到的ODE系统。数值实验表明设计的非线性PML吸收边界条件优于传统的特征边界条件。  相似文献   
9.
A higher-order finite-difference time-domain(HO-FDTD) in the spherical coordinate is presented in this paper. The stability and dispersion properties of the proposed scheme are investigated and an air-filled spherical resonator is modeled in order to demonstrate the advantage of this scheme over the finite-difference time-domain(FDTD) and the multiresolution time-domain(MRTD) schemes with respect to memory requirements and CPU time. Moreover, the Berenger's perfectly matched layer(PML) is derived for the spherical HO-FDTD grids, and the numerical results validate the efficiency of the PML.  相似文献   
10.
在正交网格体系中建立物理模型共形描述的基础上,针对采用扩展元胞技术的共形时域有限差分(ECT-CFDTD)方法模拟计算波导器件遇到的开放端口截断问题,给出了积分形式的共形卷积完全匹配层方法,算法具有与ECT-CFDTD相同的数值稳定性。设置不同的完全匹配层的控制参数,对波导中有消逝波存在的情况进行长时间模拟计算,分析共形卷积完全匹配层对消逝波的长效截断能力,分析卷积完全匹配层的截断误差。计算结果显示:积分形式的共形卷积完全匹配层可有效截断波导器件的开放端口。  相似文献   
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