Solucionador de modo vectorial completo basado en el método de perturbación adiabática no hermetiana

Área de la Ciencia:

• Fotónica e ingeniería de guías de onda.
• La electromagnetismo computacional es el campo de la electromagnetismo.

Sus antecedentes:

• El cálculo de los modos de guía de onda óptica requiere recursos computacionales significativos.
• Los métodos existentes para resolver el modo vectorial completo son computacionalmente intensivos.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un solucionador de modo vectorial completo computacionalmente eficiente y preciso para guías de onda ópticas.
• Aprovechar la teoría de perturbaciones adiabáticas no hermetianas para el análisis de modos.

Principales métodos:

• Un nuevo solucionador de modo vectorial completo que integra un solucionador de modo escalar con la teoría de perturbaciones adiabáticas no hermetianas.
• El método incorpora gradientes de índice de guía de onda y no ortogonalidad modal durante la conversión de modo.

Principales resultados:

• El solucionador propuesto reduce el tiempo computacional en aproximadamente un 75% en comparación con los métodos convencionales.
• Se demostró una alta precisión a través de guías de onda de bajo / alto índice de contraste y guías de onda de sección grande / pequeña.
• Las discrepancias del índice efectivo fueron mínimas, por debajo de 4e-9 para las guías de onda de guía débil y 0,17 para las guías de onda de guía fuerte.

Conclusiones:

• El método de perturbación adiabática no hermetiana ofrece una aceleración significativa para el análisis de guías de onda ópticas.
• El método es preciso y versátil para diversos diseños de guías de onda.
• Las aplicaciones potenciales se extienden a otros problemas de modos propios no herméticos.