三角形格子フォトニック欠陥導波路90°ベンドの散乱係数のFEMによる計算

三角形格子でも（残された課題はあるものの）周波数に対する固有モードを計算することができたので、今回は三角形格子フォトニック結晶欠陥導波路の伝達問題を解いてみます。

45°三角形格子直線導波路の散乱係数の計算

　まずは精度の確認の為直線導波路の散乱係数を計算しました。三角形格子は、45°三角形格子で格子定数をa、誘電体ロッドの屈折率を4.3(今回、後で計算するベンドにあわせて屈折率を3.4から4.3に変更しています。)、ロッドの半径r = 0.18a とします。

また、欠陥部はロッド３本に相当します。

Cad図面

計算結果

問題なく透過係数|S21|はほぼ1.0と計算されました。

45°三角形格子直角コーナーベンドの散乱係数の計算

Cad図面

散乱係数|S11||S21|

45°三角形格子直角ベンド(コーナー部2ロッド欠陥:W2導波路)

Cad図面

散乱係数|S11||S21|

45°三角形格子直角ベンド(コーナー部3ロッド欠陥:W3導波路)

Cad図面

散乱係数|S11||S21|

電界Ezの絶対値|Ez|の分布(a/λ = 0.302)

電界Ezの実数部Re(Ez)の分布(a/λ = 0.302)

W2とW3は、下記の文献で提案されている低損失な直角ベンドの構造です。

Yih-Bin Lin, Cheng-Ru Li, Rei-Shin Chen, Jung-Young Su

"Design of high transmission broadband 90-degree bends for two dimensional cubic photonic crystals"

Optical MEMS and Nanophotonics (OPT MEMS), 2010 International Conference on 9-12 Aug. 2010

http://www.et.tust.edu.tw/new/people/bio.php?PID=13

個人著作 B.をクリックすると3番目に"waveguide_bend_Yih-Bin_Lin"というリンクがあり、PDFをダウンロードできます。

今回の計算結果は、引用元とほぼ同じ結果が得られていると思います。

 

では、また。