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时域有限差分法模拟量子阱红外探测器光栅的光耦合(英文)

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红外与毫米波学报 2004年第6期23卷 401-404页

作者：疏小舟吴砚瑞陈效双褚君浩中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室上海200083

由于量子选择定则的限制,对于量子阱红外探测器(QWIP),必须利用衍射光栅增强其光学耦合效率.本文给出了一种基于时域有限差分法(FDTD)的数值方法,计算制备在QWIP器件上的金属光栅的衍射效应.模拟计算的结果表明,FDTD方法是解析这种复杂... 详细信息

由于量子选择定则的限制,对于量子阱红外探测器(QWIP),必须利用衍射光栅增强其光学耦合效率.本文给出了一种基于时域有限差分法(FDTD)的数值方法,计算制备在QWIP器件上的金属光栅的衍射效应.模拟计算的结果表明,FDTD方法是解析这种复杂结构内电磁场问题的有效手段.可以计算QWIP器件内各点电磁场所有分量的详细分布,进而可以估算衍射光栅的耦合效率,以及优化QWIP结构设计.

关键词： QWIP 量子阱红外探测器时域有限差分法衍射光栅光耦合 FDTD方法器件金属光栅衍射效应分量

时域有限差分法中的GPU加速高效CPML方案

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西安电子科技大学学报 2015年第1期42卷 194-199,212页

作者：白冰牛中奇西安电子科技大学电子工程学院陕西西安710071

针对并行CPML存在的计算冗余和访问冗余问题,提出了一种用于时域有限差分法的图形处理器加速无除法联合最小访存CPML更新方案.该方案通过重新安排CPML迭代公式,将除法操作吸收进公式的固定系数中,消去了图形处理器计算中负担繁重的除法... 详细信息

针对并行CPML存在的计算冗余和访问冗余问题,提出了一种用于时域有限差分法的图形处理器加速无除法联合最小访存CPML更新方案.该方案通过重新安排CPML迭代公式,将除法操作吸收进公式的固定系数中,消去了图形处理器计算中负担繁重的除法操作.该方案进一步通过合并PML区域内时域有限差分法常规场值更新步骤和CPML更新步骤,剔除了这两个步骤中的重复访存,使算法的访存需求最小化.数值验证结果表明,在同等精度下,CPML更新过程和PML区域场值整体计算过程分别减少了70%和44%的计算时间.

关键词：时域有限差分法卷积完全匹配层图形处理器并行计算计算统一设备架构

时域有限差分法的三维曲面共形技术及其应用于卡塞格伦天线系统

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电子学报 1996年第9期24卷 48-52页

作者：宋述显高本庆孙明云北京理工大学电子工程系

本文研究一种时域有限差分法的三维曲面共形技术，将其用于抛物面及卡塞格伦天线的建模，所得近场分布与实验值等吻合较好。

关键词：时域有限差分法曲面共形技术卡塞格伦天线

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时域有限差分法在光波导分析中的应用及改进

光学学报 2003年第5期23卷 565-571页

作者：朱燕杰董小鹏杨晓理陈迎潮石志东厦门大学电子工程系厦门361005 美国南卡罗莱纳大学电子工程系美国29208 上海大学光纤研究所上海201800

对时域有限差分算法在圆柱坐标下弱导光纤中应用时吸收边界条件的设置及其对计算精度的影响进行了讨论 ,提出了改善的方法。并且将这种方法应用于一般光纤和光电子晶体光纤传输特性的计算 ,得到了有用结果。

关键词：波导光学时域有限差分法光波导光子晶体光纤良匹配层 FDTD 吸收边界条件光电子晶体光纤

时域有限差分法在超声波声场特性分析中的应用

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机械工程学报 2010年第2期46卷 9-13,21页

作者：周正干魏东北京航空航天大学无损检测与机电工程研究所北京100191 南昌航空大学航空检测与评价航空科技重点实验室南昌330063

超声波无损检测结果与超声波换能器的声场特性密切相关,运用数值方法可以有效地进行超声波声场特性分析。介绍时域有限差分法(Finite difference time domain method,FDTD),分析二维流体运动方程并建立相关有限差分模型,使时域宽带超声... 详细信息

超声波无损检测结果与超声波换能器的声场特性密切相关,运用数值方法可以有效地进行超声波声场特性分析。介绍时域有限差分法(Finite difference time domain method,FDTD),分析二维流体运动方程并建立相关有限差分模型,使时域宽带超声波信号的分析更易于实现;应用完全匹配层(Perfect matched layer,PML)方法对FDTD计算的边界进行吸收处理,取得了理想的边界吸收效果;通过数值计算和仿真,研究超声波声场传播特性及圆盘声源声场分布特性,与相关文献的对比表明该算法有效可行;对脉冲波信号激励的聚焦超声波换能器分别进行有限差分法数值仿真和实际测量试验,声束轴向切面的声场分布试验结果表明两者的分布特性有很好的一致性。研究结果为超声波声场特性分析提供一种新方法。

关键词：时域有限差分法超声波声场完全匹配层

时域有限差分法分析蚀刻衍射光栅的后向衍射效率(英文)

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光子学报 2002年第11期31卷 1377-1381页

作者：文泓桥吴良宋军盛钟延何赛灵浙江大学现代光学仪器国家重点实验室光及电磁波研究中心杭州310027

采用时域有限差分法 (FDTD)结合理想匹配层 (PML)边界条件及周期性边界条件对两种结构槽面的后向衍射效率进行了分析 ,在P偏振和S偏振两种情况下 ,均得到了比传统差分方法和射线近似方法更精确的解数值计算结果表明 :全内反射 (TIR)... 详细信息

采用时域有限差分法 (FDTD)结合理想匹配层 (PML)边界条件及周期性边界条件对两种结构槽面的后向衍射效率进行了分析 ,在P偏振和S偏振两种情况下 ,均得到了比传统差分方法和射线近似方法更精确的解数值计算结果表明 :全内反射 (TIR)结构在高折射率材料 (如InP)的蚀刻衍射光栅 (EDG)中很有效 ,而在低折射率材料 (如SiO2 )

关键词：后向衍射效率时域有限差分法 FDTD 蚀刻衍射光栅 EDG 理想匹配层波分复用 WDM 偏振光通信

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时域有限差分法连接边界电磁泄漏

北京航空航天大学学报 2013年第2期39卷 159-163页

作者：姬金祖黄大庆黄沛霖鲁振毅北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院北京100095

用时域有限差分法计算目标的雷达散射截面时,一般用连接边界来引入平面入射波.理想情况下,当总场区没有散射目标时,该区域仅有入射波,散射场区电磁波为0.但在实际计算过程中,散射场区的电磁波一般不会严格等于0,这是因为在连接边界引入... 详细信息

用时域有限差分法计算目标的雷达散射截面时,一般用连接边界来引入平面入射波.理想情况下,当总场区没有散射目标时,该区域仅有入射波,散射场区电磁波为0.但在实际计算过程中,散射场区的电磁波一般不会严格等于0,这是因为在连接边界引入入射波时产生了电磁泄漏.一维情形下,用散射场区电场的平方和来衡量电磁泄漏程度.二维情形下,用等效原理将散射场区的电磁场进行远场外推,得到雷达散射截面,以此衡量电磁泄漏的大小.研究表明:时间步长、入射角度都能影响电磁泄漏大小.为使电磁泄漏较小,时间步长应接近于稳定性要求的最小步长,入射方向应避免垂直于计算区域边界.

关键词：时域有限差分法电磁泄漏连接边界入射角度