|
ระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์บีมโพรพาเกชันที่ใช้การประมาณพาเดแบบปรับตัวเพื่อการวิเคราะห์ท่อนำคลื่นแสงในวงจรรวมแสง |
|---|---|
| รหัสดีโอไอ | |
| Title | ระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์บีมโพรพาเกชันที่ใช้การประมาณพาเดแบบปรับตัวเพื่อการวิเคราะห์ท่อนำคลื่นแสงในวงจรรวมแสง |
| Creator | มาลินดา หงษ์ทอง |
| Contributor | ทับทิม อ่างแก้ว |
| Publisher | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย |
| Publication Year | 2557 |
| Keyword | ท่อนำคลื่น, ท่อนำแสง, ไฟไนต์เอลิเมนต์, สมการแมกซ์เวลล์, Wave guides, Optical wave guides, Finite element method, Maxwell equations |
| Abstract | ในวิทยานิพนธ์นี้ได้นำเสนอระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์บีมโพรพาเกชันสำหรับการวิเคราะห์คลื่นแสงในท่อนำคลื่นแบบ 3 มิติ ในรูปของสมการสนามแม่เหล็กแบบเวกเตอร์ โดยใช้ฟังก์ชันรูปร่างสี่เหลี่ยมแบบโนดแทนที่ฟังก์ชันรูปร่างสามเหลี่ยมเพื่อลดความซับซ้อนจากการแบ่งเอลิเมนต์ในหน้าตัดขวางในทุกๆขั้นตอนการคำนวณตามแนวยาวของท่อนำคลื่น นอกจากนี้ได้ทำการเพิ่มความถูกต้องในการประมาณค่าให้ละเอียดขึ้นด้วยการปรับการประมาณค่าเทอมของอนุพันธ์อันดับสองในสมการคลื่นให้เป็นอนุพันธ์อันดับหนึ่งด้วยการประยุกต์ใช้การประมาณพาเดอันดับสูงซึ่งใช้ในการแก้ปัญหามุมกว้าง โดยการวิเคราะห์หาคำตอบของสนามได้ใช้ระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์บีมโพรพาเกชันตามที่นำเสนอมาวิเคราะห์สมการคลื่นในโดเมนความถี่ที่ไม่มีแหล่งกำเนิดภายในสำหรับตัวกลางแบบไอโซทรอปิก โดยใช้ร่วมกับเงื่อนไขขอบเขตแบบชั้นแมตซ์เฟสสมบูรณ์ เพื่อนำมาสร้างโปรแกรมวิเคราะห์คลื่นแสงในท่อนำคลื่นจากวิธีการที่นำเสนอด้วยโปรแกรม MATLAB และทำการทดสอบในท่อนำคลื่นที่มีลักษณะแตกต่างกัน 3 แบบ คือ ท่อนำคลื่นสี่เหลี่ยม ท่อนำคลื่นสี่เหลี่ยมแบบขนาน และท่อนำคลื่นแบบ tapered โดยการทดสอบมีวัตถุประสงค์เพื่อพิสูจน์ความถูกต้องของวิธีการที่นำเสนอด้วยการสังเกตการณ์แพร่กระจายของคลื่นแสงภายในท่อนำคลื่นในแต่ละโครงสร้าง ผลการทดสอบแสดงให้เห็นถึงความถูกต้องและความมีประสิทธิภาพของระเบียบวิธีที่นำเสนอรวมไปถึงการเปรียบเทียบผลที่ได้จากการประมาณค่าพาเดอันดับหนึ่งและอันสอง |
| URL Website | cuir.car.chula.ac.th |
