ෆෝටෝනික් ඒකාබද්ධ පරිපථ නිර්මාණය

සැලසුම් කිරීමෆෝටෝනික්ඒකාබද්ධ පරිපථය

ෆෝටෝනික් ඒකාබද්ධ පරිපථ(PIT) බොහෝ විට නිර්මාණය කර ඇත්තේ ගණිතමය පිටපත් වල ආධාරයෙන්, ඉන්ටර්ෆෙරෝමීටර හෝ මාර්ග දිගට සංවේදී වන වෙනත් යෙදුම්වල මාර්ගයේ දිගක වැදගත්කම නිසාය.පින්තූරයවිවිධ ස්ථර මත (සාමාන්යයෙන් 10 සිට 30 දක්වා) - බොහෝ බහු කෝණික හැඩතල වලින් සමන්විත වන අතර ඒවා බොහෝ බහුඅවයවික හැඩතල වලින් සමන්විත වේ. ගොනුව ඡායාරූපකරණය කරන්නා වෙත යැවීමට පෙර, සැලසුමේ නිරවද්යතාවය සත්යාපනය කිරීමට පින්තූරය අනුකරණය කිරීමට හැකි වීම දැඩි යෝග්ය වේ. සමාකරණය බහු මට්ටම් වලට බෙදා ඇත: අඩුම මට්ටම යනු උප තරංග ආයාමයේ පරමාණු අතර ඇති අන්තර්ක්රියා මැක්රෝස්කොපික් පරිමාණයෙන් හසුරුවනු ලැබේ. සාමාන්ය ක්රමවේදයන් තුනේ සීමිත සීමිත-වසම-වසම (3D fdtd) සහ eigenmod පුළුල් කිරීම (ඊඑම්ඊ). මෙම ක්රම වඩාත් නිවැරදි ය, නමුත් සම්පූර්ණ පින්තූර අනුකරණය කිරීමේ කාලය සඳහා ප්රායෝගික නොවන ය. ඊළඟ මට්ටම යනු සීමිත-වෙනස කදම්භ ප්රචාරණය (FD-BPM) වැනි 2.5-මාන ඊඑම් අනුකරණයකි. මෙම ක්රම බෙහෙවින් වේගවත් නමුත් යම් නිරවද්යතාවයක් සඳහා යම් නිරවද්යතාවයක් පරිත්යාග කළ හැකි අතර පරැක්පොක් ප්රචාරණය හැසිරවිය හැකි අතර, උදාහරණයක් ලෙස, අනුනාදයන් අනුකරණය කිරීමට භාවිතා කළ නොහැක. ඊළඟ මට්ටම 2D fdtd සහ 2d bpm වැනි 2D EM සිමියුලේෂන් වේ. මේවා ද වේගවත් නමුත් සීමිත ක්රියාකාරිත්වයක් ඇති අතර, ධ්රැවීකරණ භ්රපෝටර අනුකරණය කිරීමට ඔවුන්ට නොහැකි තරම්ය. තවත් මට්ටමක් යනු සම්ප්රේෂණය සහ / හෝ විසිරීම අනුකරණය කිරීම ය. සෑම ප්රධාන සංරචකයක්ම ආදාන හා ප්රතිදානය සමඟ සං component ටකයක් දක්වා අඩු වන අතර සම්බන්ධිත තරංග චිත්රය අදියර මාරුවක් සහ අත්තිවාරම් මූලද්රව්යයකට අඩු කර ඇත. මෙම සමාකරණ අතිශයින් වේගවත් ය. ප්රතිදාන සං signal ාව ආදාන සං signal ාව මඟින් සම්ප්රේෂණ පරිවරනය ගුණ කිරීමෙන් ලබා ගනී. විසිරී යන මැට්රික්ස් (තම මූලද්රව්යයන්ගේ කොටස් ලෙස හැඳින්වේ) සං als ා වල අනෙක් පැත්තේ ආදාන සහ ප්රතිදාන සං als ා සොයා ගැනීම සඳහා ආදාන සහ ප්රතිදානය සං als ා එක් පැත්තකින් ගුණ කරයි. මූලික වශයෙන්, විසිරීම මැට්රික්ස් මූලද්රව්යයේ පිළිබිඹුවක් අඩංගු වේ. විසිරීමේ න්යාසය සාමාන්යයෙන් එක් එක් මානයන්හි සම්ප්රේෂණ අනුකෘතිය තරම් දෙගුණයක් විශාලය. සාරාංශයක් ලෙස, ත්රිමාණ එම් සිට සම්ප්රේෂණය / විසිරීමේ මැට්රික්ස් අනුකරණය දක්වා, අනුකරණයේ සෑම තට්ටුවක්ම වේගය හා නිරවද්යතාවය අතර වෙළඳාමක් ලබා දෙන අතර සැලසුම් වලංගු කිරීමේ ක්රියාවලිය ප්රශස්ත කිරීම සඳහා ඔවුන්ගේ විශේෂිත අවශ්යතා සඳහා අනුකරණයේ අනුකරණයේ අනුකරණයේ අනුකරණයන් තෝරා ගනී.

කෙසේ වෙතත්, ඇතැම් මූලද්රව්යවල විද්යුත් චුම්භක අනුකරණය කිරීම සහ විසිරී යාම / මාරු කිරීමේ අනුකෘතියක් භාවිතා කිරීම සම්පූර්ණ කිරීම අනුකරණය කිරීම සඳහා විසිරී යාම / මාරු කිරීමේ අනුකෘතියක් භාවිතා කිරීම ප්රවාහ තහඩුව ඉදිරිපිට සම්පූර්ණයෙන්ම නිවැරදි සැලසුමක් සහතික නොකරයි. නිදසුනක් වශයෙන්, වැරදි ගණනය කළ මාර්ග දිග, වැඩි වශයෙන් ඉහළ පෙළේ ක්රම effectively ලදායී ලෙස මර්දනය කිරීමට අපොහොසත් වන බහුකාර්ය වල්ගයිඩ්, හෝ එකිනෙකාට වඩා සමීප තරංග මාර්ගෝපදේශ දෙකක් අනුකරණය කිරීමේදී හඳුනා නොගනී. එබැවින්, උසස් අනුකරණයන් ප්රබල සැලසුම්කරණ වලංගු කිරීමේ හැකියාවන් සපයන නමුත්, නිර්මාණකරුගේ මූලික අත්දැකීම් සහ තාක්ෂණික දැනුම සමඟ ඒකාබද්ධව, ප්රායෝගික අත්දැකීම් සහ තාක්ෂණික දැනුම සමඟ ඒකාබද්ධව, ප්රවාහ පත්රයේ අවදානම අඩු කිරීම සඳහා එය තවමත් අවශ්ය වේ.

SPARSE FDTD නම් තාක්ෂණයක් ත්රිමාණ සහ 2D එෆ්ඩීටීඩී එෆ්ඩීටීඩී සඳහා ඉඩම වලංගු කිරීම සඳහා සම්පූර්ණ පින්තූර සැලසුමක් මත කෙලින්ම සිදු කළ යුතුය. ඉතා විශාල පරිමාණ පින්තූරයක් අනුකරණය කිරීම සඳහා ඕනෑම විද්යුත් චුම්භක අනුකරණ මෙවලමක් තිබීම දුෂ්කර වුවද, විරල එෆ්ඩීඩීඩීඩීඩ් තරමක් විශාල දේශීය ප්රදේශයක් අනුකරණය කිරීමට සමත් වේ. සාම්ප්රදායික ත්රිමාණ එෆ්ඩීටීඩී හි, සමාකරණය ආරම්භ වන්නේ නිශ්චිත ප්රමාණ කළ පරිමාවක් තුළ විද්යුත් චුම්භක ක්ෂේත්රයේ සං components ටක හය ආරම්භ කිරීමෙනි. කාලය ඉදිරියට යත්ම, පරිමාවේ නව ක්ෂේත්ර සංරචකය ගණනය කරනු ලැබේ, එසේය. සෑම පියවරක්ම ගණනය කිරීම් විශාල ප්රමාණයක් අවශ්ය වන බැවින් එය බොහෝ කාලයක් ගත වේ. පරිමාවේ සෑම පියවරේදීම පරාසය ගණනය කරනවා වෙනුවට ස්පර්ස් හි, පරිමාවේ සෑම පියවරකම ගණනය කිරීම වෙනුවට, ක්ෂේත්ර සංරචක ලැයිස්තුවක් නඩත්තු කරනු ලබන්නේ අත්තනෝමතික විශාල පරිමාවකට න්යායාත්මකව අනුරූප වන අතර ගණනය කළ හැකි අතර එය ගණනය කළ හැක්කේ එම සංරචක සඳහා පමණි. පියවරක් වන පියවරේදී, ක්ෂේත්ර සංරචක වලට යාබදව ඇති කරුණු එකතු කරනු ලබන අතර, යම් බල සීමාවක් පහළ ක්ෂේත්ර සංරචක අතහැර දමා ඇත. සමහර ව්යුහයන් සඳහා, මෙම ගණනය කිරීම සාම්ප්රදායික ත්රිමාණ එෆ්ඩීටීඩී වලට වඩා විශාලත්වයේ ඇණවුම් කිහිපයක් වේගවත් විය හැකිය. කෙසේ වෙතත්, ස්ප්රේස් එෆ්.ඩී.ටී.ඩීස් විසුරුවා හරින ව්යුහයන් සමඟ කටයුතු කිරීමේදී හොඳින් ක්රියා නොකරයි මේ කාල ක්ෂේත්රය ඕනෑවට වඩා පැතිරී ඇති නිසා, එහි ප්රති ing ලයක් ලෙස බොහෝ ලැයිස්තුගත කර ඇති බොහෝ ලැයිස්තු කළමනාකරණය කිරීම. රූප සටහන 1 පෙන්වයි 3d fdtd අනුකරණයේ උදාහරණ තිර රුවක්, ධ්රැවීකරණ කදම්බ ස්ප්ලිටරයකට සමාන (පීබීඑස්).

රූපය 1: ත්රිමාණ විරල fdtd වෙතින් සමාකරණයේ ප්රති results ල. (අ) ව්යුහයේ ඉහළ මතයක් නම්, එය දිශානුරූපී ය. (ආ) අර්ධ-ටී උද්දීපනය භාවිතයෙන් අනුකරණයක තිර රුවක් පෙන්වයි. ඉහත රූප සටහන් දෙක අර්ධ-තේ සහ අර්ධ-ටීඑම් සං als ා වල ඉහළ දර්ශනය පෙන්වන අතර ඊට පහළ ඇති රූප සටහන් දෙක අනුරූප හරස්කඩ දර්ශනය පෙන්වන්න. (ඇ) අර්ධ-ටී.එම්.