有限要素時間領域ビーム伝搬法(FETD-BPM)

目的

光導波路中での光パルスの時間発展などの時間領域解析を行う．

概要

有限要素ビーム伝搬法(FE-BPM)の伝搬軸を空間軸zから時間軸tに置き換えると，時間領域解析を行うことができる．時間方向の差分化にクランク・ニコルソン法を用いているため無条件安定であり，クーラン条件で時間刻みが制約されるFDTD法に比べて時間方向の刻み幅を大幅に広くとることができる特徴を有する．入力側と出力側の時間パルスをフーリエ変換することで，広い波長帯域に渡る透過・反射特性を一度に求めることができ，特に狭い透過・反射スペクトルを持つ場合には有利である．

数値計算例

フォトニック結晶導波路曲がり

曲がり部のサイズは数ミクロン程度であるにも関わらず，左側から入力された光が放射されることなく曲がり，上側の導波路に出力されていることがわかる(ただし，一部の光は入力側に反射している)．



他の計算例はこちら．