基于多项式插值的准矢量有限差分光波导模式求解器

"基于多项式插值的拟矢量有限差分模式求解器用于阶梯折射率光波导" 这篇文献介绍了用于解决阶梯折射率光波导的拟矢量方程的一种有限差分方法。该方法基于多项式插值技术，特别关注于处理电场正常分量在突然的介电界面处的不连续性。在光学波导中，这些不连续性是关键因素，因为它们影响光波在不同介质之间的传播方式。 拟矢量方程考虑了极化效应，这是在分析光波导模式时必不可少的，因为它可以模拟不同偏振状态下的光行为。尽管这种方法考虑了极化，但其内存需求与求解标量波动方程时相同，这意味着它在计算效率上具有优势。此外，提出的有限差分方案不仅适用于均匀网格，也适用于非均匀网格，这增加了它的灵活性和适用范围。 文章中，作者通过实证例子展示了这种求解器的性能，包括对埋入式矩形波导和脊形波导的模态传播常数和场分布的计算。这些结果与先前发表的数值方法得出的结果进行了对比，显示出良好的一致性，进一步验证了该方法的准确性和有效性。 通过这种方法，研究人员和工程师能够更精确地预测和设计光波导系统，这对于光纤通信、光子集成电路以及各种光学传感器等领域的应用至关重要。此研究提供了一种强大且灵活的工具，有助于推动光学工程领域的进步。