Slide thuyết trình công nghệ nano truyền dẫn ánh sáng trong các tinh thể quang tử hai chiều uốn công tia sáng
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.82 MB, 47 trang )
Thuyết trình mơn:
CƠNG NGHỆ NANO
Đề tài: Truyền dẫn ánh sáng trong các tinh thể quang tử hai chiều:
Uốn cong tia sáng.
Giáo viên hƣớng dẫn: TS. Nguyễn Việt Hưng
Nhóm sinh viên thực hiện: Nhóm 7
CuuDuongThanCong.com
/>
NỘI DUNG
PHẦN I: Phƣơng pháp FDTD
PHẦN II: Điều kiện biên tuần hoàn và điều kiện biên PML
PHẦN III: Nguồn sáng ban đầu và cách tạo nguồn sáng trong
OptiFDTD
PHẦN IV: Nguyên lý truyền dẫn ánh sáng và sai hỏng đƣờng
trong tinh thể quang tử
PHẦN V: Mô phỏng
2
CuuDuongThanCong.com
/>
PHẦN I: PHƢƠNG PHÁP
FDTD
3
CuuDuongThanCong.com
/>
•
n năm 1966.
•
ng.
t Cell trong không gian mô
ng FDTD.
4
CuuDuongThanCong.com
/>
Cơ sơ
t
n FDTD cho
c phương
nh Maxwell.
• Thay thế tồn bộ dẫn xuất trong 2 luật Ampe và Faraday với sự khác biệt hữu hạn. Rời rạc
không gian và thời gian để các trường từ và điện được xen kẽ trong cả hai miền.
• Giải các phương trình để thu được “phương trình mới” thể hiện các trường tương lai (chưa
biết) trong các lĩnh vực (đã biết) trong quá khứ.
• Đánh giá trường từ để chúng được biết đến (giờ trở thành lĩnh vực trong quá khứ).
• Đánh giá điện từ để chúng được biết đến (giờ trở thành lĩnh vực trong quá khứ).
•
Lặp lại hai bước trên cho đến khi các trường đã thu được trong khoảng thời gian mong
muốn.
5
CuuDuongThanCong.com
/>
Phương
nh FDTD mô
ng 2
u.
6
CuuDuongThanCong.com
/>
Ta có
Mà
7
CuuDuongThanCong.com
/>
Suy ra ta được:
và
8
CuuDuongThanCong.com
/>
9
CuuDuongThanCong.com
/>
ng Oxy
10
CuuDuongThanCong.com
/>
11
CuuDuongThanCong.com
/>
ng Oxy
12
CuuDuongThanCong.com
/>
PHẦN II: ĐIỀU KIỆN BIÊN TUẦN
HOÀN VÀ ĐIỀU KIỆN BIÊN PML
13
CuuDuongThanCong.com
/>
2.1. Điều kiện biên.
14
CuuDuongThanCong.com
/>
15
CuuDuongThanCong.com
/>
- Xét điều kiện biên của B:
t
ng phân
ch 2 môi
ng.
16
CuuDuongThanCong.com
/>
Tương tự ta có bảng điều kiện biên của các thành phần
Thànhphần
E
CôngThức
Đặctả
E1t = E2t
D
H
H2t = H1t + Js
B
B1n = B2n
17
CuuDuongThanCong.com
/>
2.2. Điều kiện biên PML(Perfectly Matched Layer)
Định nghĩa:
Perfectly matched layer (PML) là lớp hấp thụ nhân tạo cho các phương trình
sóng , thường được sử dụng để cắt các vùng tính tốn bằng các phương pháp
số để mơ phỏng các vấn đề với các ranh giới mở, đặc biệt là trong
các phương pháp FDTD và FE.
18
CuuDuongThanCong.com
/>
2.2. Điều kiện biên PML.
Miền khơng gian tính tốn của phương pháp FDTD là hữu hạn, do đó
chúng ta cần phải có một điều kiện biên hấp thụ được các thành phần
trường của tín hiệu lan truyền đến nhằm tránh hiện tượng phản xạ khơng
mong muốn của tín hiệu tại biên của không gian.
19
CuuDuongThanCong.com
/>
2.2. Điều kiện biên PML.
Ta có dạng biểu diễn khác của phương trình Maxwell:
20
CuuDuongThanCong.com
/>
2.2. Điều kiện biên PML.
Mặt khác:
Muốn cho khơng có hiện tượng phản xạ xảy ra thì trở kháng sóng của hai mơi
trường tại bề mặt phân cách phải có giá trị bằng nhau
21
CuuDuongThanCong.com
/>
2.2. Điều kiện biên PML.
Công thức xác định hệ số phản xạ và truyền qua:
22
CuuDuongThanCong.com
/>
Phân tách vecto PML.
23
CuuDuongThanCong.com
/>
Lớp PML không phân tách.
24
CuuDuongThanCong.com
/>
25
CuuDuongThanCong.com
/>
