1. IntroductionPeriodic structure p

1. Introduction
Periodic structure plays important role with its sensitivity for frequency in microwave
communication and optical integrated circuit system [1][2]. Also, in optical fiber
communication[3], such periodic structure is used for supporting optical wave to be guided
in core of the fiber. In such application, a defect in the structure generally works as a cavity
or a waveguide by making use of its high selectivity. However, by lacking periodicity in
the structure with a defect, general mathematical approaches have often difficulties, due
to inconvenience in description of the problem. In such cases, computational simulation
technique for electromagnetic wave propagation and scattering is very important and
effective. By the recent development of computers, it is possible to model a large scale periodic
structure with defect.
In simulation of electromagnetic phenomena, finite difference time domain (FDTD) method
[4] [5] is most widely used. However, in numerical analysis of the wave behavior near
boundary, where the dielectric constant is quite different on each side, a special care is
required. Supposing in lossless dielectric medium, it is well known that wavelength of the
electromagnetic wave changes due to the dielectric constant. Because of this compression
of wavelength in high dielectric constant medium, grid size of space becomes rather coarse
compared with material with lower dielectric constant. Therefore, accuracy of finite difference
approximation deteriorate in most computation with uniform grid size. In numerical analysis
of periodic structure such as photonic crystal(PC), the dielectric constant is generally quite
high compared with its background medium.
A constrained interpolation profile (CIP) method[6][7] is payed much attention because of
its accurate simulation result compared with conventional FDTD method. In this paper,
on scattering problem by a dielectric cylinder with high contrast with its background air,
performance of CIP method is compared with analytical approximated method using Hertz potential [8] and conventional FDTD simulation [9]. As a measure of accuracy of CIP and
FDTD simulation, an normalized cross correlation function is defined and compared with it,
by setting analytical approximated result as a reference. Consequently, results of CIP method
showed better correlation than that of FDTD method. As applications of CIP method, analysis
of electromagnetic field propagation in Y-shaped branching waveguide and Mach-Zehnder
interferometer in two dimensional photonic crystal structure were demonstrated. Both of
analysis results showed reasonable behaviour. Especially for asymmetrical Mach-Zehnder
interferometer, the measurement result by microwave model and the numerical result of CIP
corresponded to each other. Complicated output characteristics of asymmetric Mach-Zhender
interferometer was interpreted very well by refering to the electric field profile obtained by
CIP method.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

1. บทนำโครงสร้างเป็นครั้งคราวสำคัญ ด้วยความสำคัญของความถี่ในไมโครเวฟสื่อสารและระบบวงจรรวมออปติคอล [1] [2] นอกจากนี้ ในใยแก้วนำแสงสื่อสาร [3], โครงสร้างเป็นครั้งคราวเช่นใช้สำหรับการสนับสนุนคลื่นแสงเพื่อจะแนะนำในแกนของเส้นใย ในโปรแกรมประยุกต์ดังกล่าว ข้อบกพร่องในโครงสร้างโดยทั่วไปทำงานเป็นโพรงหรือ waveguide โดยทำความใวสูงใช้ อย่างไรก็ตาม โดยขาดประจำงวดในโครงสร้างที่ มีข้อบกพร่อง วิธีทางคณิตศาสตร์ทั่วไปมีปัญหาบ่อย ครบกำหนดเพื่อความไม่สะดวกในรายละเอียดของปัญหา ในกรณีดังกล่าว การจำลองการคำนวณเทคนิคในการแพร่กระจายคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและ scattering มีความสำคัญมาก และมีผลบังคับใช้ โดยการพัฒนาล่าสุดของคอมพิวเตอร์ เป็นแบบขนาดใหญ่เป็นครั้งคราวโครงสร้างที่ มีความบกพร่องในการจำลองปรากฏการณ์ไฟฟ้า วิธีผลต่างจำกัดเวลาโดเมน (FDTD)[4] [5] ใช้กันอย่างแพร่หลาย อย่างไรก็ตาม ในการวิเคราะห์เชิงตัวเลขลักษณะคลื่นใกล้ขอบเขต ค่าคงที่ของ dielectric ค่อนข้างแตกต่างกันในแต่ละด้าน การดูแลเป็นพิเศษจะต้องระบุ Supposing ในระดับปานกลางเป็นฉนวนที่ดี มันเป็นที่รู้จักกันที่ความยาวคลื่นของการเปลี่ยนแปลงคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเนื่องจากค่าคงของ dielectric เนื่องจากการบีบอัดนี้ของความยาวคลื่นในค่าคงของ dielectric ที่สูง ขนาดตารางพื้นที่จะค่อนข้างหยาบเมื่อเทียบกับวัสดุที่มีค่า dielectric ต่ำคง ดังนั้น ความถูกต้องของผลต่างจำกัดประมาณเสื่อมสภาพในการคำนวณส่วนใหญ่มีขนาดเส้นสม่ำเสมอ ในการวิเคราะห์เชิงตัวเลขโครงสร้างเป็นครั้งคราวเช่น photonic crystal(PC) คง dielectric เป็นโดยทั่วไปค่อนข้างสูงเมื่อเทียบกับกลางของพื้นหลังโปรไฟล์ (CIP) วิธีการแทรกแทรงจำกัด [6] [7] เป็นอโยธยาความสนใจมากเนื่องจากผลการจำลองที่ถูกต้องเมื่อเทียบกับวิธี FDTD ธรรมดา ในเอกสารนี้บนปัญหา scattering โดยถังที่เป็นฉนวนกับความคมชัดสูงกับอากาศของพื้นหลังมีการเปรียบเทียบประสิทธิภาพของวิธีการ CIP กับดงวิธีวิเคราะห์ที่ใช้ศักยภาพเฮิรตซ์ [8] และการจำลอง FDTD ทั่วไป [9] เป็นการวัดความถูกต้องของ CIP และกำหนด และเมื่อเทียบกับ FDTD จำลอง ฟังก์ชันความสัมพันธ์ระหว่างมาตรฐานการโดยการวิเคราะห์เลียนแบบผลเป็นการอ้างอิง ดังนั้น ผลลัพธ์ของวิธีการ CIPแสดงให้เห็นความสัมพันธ์ที่ดีกว่าของวิธี FDTD เป็นโปรแกรมประยุกต์ของวิธีการ CIP วิเคราะห์ของสนามแม่เหล็กฟิลด์การเผยแพร่ในรูปตัว Y waveguide โยงหัวข้อและเครื่องจักร Zehnderinterferometer ในโครงสร้างผลึกมิติ photonic สองถูกแสดง ทั้งสองอย่างผลการวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่าพฤติกรรมที่สมเหตุสมผล โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเครื่องจักร Zehnder asymmetricalinterferometer ผลประเมิน โดยแบบจำลองไมโครเวฟ และผลเป็นตัวเลขของ CIPcorresponded กัน ลักษณะผลผลิตที่ซับซ้อนของเครื่องจักร Zhender asymmetricinterferometer ถูกตีความดี โดยอ้างกับส่วนกำหนดค่าสนามไฟฟ้าที่ได้รับโดยวิธีการ CIP

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

1.
บทนำโครงสร้างธาตุบทบาทสำคัญที่มีความไวในการความถี่ในไมโครเวฟการสื่อสารและระบบแสงวงจรรวม
[1] [2] นอกจากนี้ในใยแก้วนำแสงสื่อสาร [3] โครงสร้างระยะดังกล่าวถูกนำมาใช้สำหรับการสนับสนุนคลื่นแสงที่จะได้รับคำแนะนำในแกนของเส้นใย ในโปรแกรมดังกล่าวเป็นข้อบกพร่องในโครงสร้างโดยทั่วไปทำงานเป็นโพรงหรือท่อนำคลื่นโดยการใช้หัวกะทิสูงของ แต่ด้วยการขาดช่วงในโครงสร้างที่มีข้อบกพร่องวิธีการทางคณิตศาสตร์ทั่วไปมักจะมีความยากลำบากเนื่องจากจะไม่สะดวกในรายละเอียดของปัญหาที่เกิดขึ้น ในกรณีเช่นการจำลองการคำนวณเทคนิคในการบริหารจัดการคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและกระจายเป็นสิ่งสำคัญมากและมีประสิทธิภาพ โดยการพัฒนาล่าสุดของคอมพิวเตอร์ก็เป็นไปได้ที่จะเป็นระยะโมเดลขนาดใหญ่โครงสร้างที่มีข้อบกพร่อง. ในการจำลองของปรากฏการณ์แม่เหล็กไฟฟ้าที่แตกต่างกันแน่นอนโดเมนเวลา (FDTD) วิธีการ[4] [5] เป็นส่วนใหญ่ใช้กันอย่างแพร่หลาย อย่างไรก็ตามในการวิเคราะห์เชิงตัวเลขของพฤติกรรมคลื่นใกล้เขตแดนที่อิเล็กทริกคงที่ค่อนข้างแตกต่างในแต่ละด้านการดูแลเป็นพิเศษคือต้อง เผื่อว่าในสื่ออิเล็กทริก lossless ก็เป็นที่รู้จักกันดีว่าความยาวคลื่นของการเปลี่ยนแปลงคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเนื่องจากการคงที่อิเล็กทริก เพราะการบีบอัดนี้ของความยาวคลื่นในสื่ออิเล็กทริกสูงคงที่ขนาดตารางของพื้นที่กลายเป็นที่ค่อนข้างหยาบเมื่อเทียบกับวัสดุที่มีอิเล็กทริกคงที่ต่ำกว่า ดังนั้นความถูกต้องของความแตกต่างแน่นอนประมาณเสื่อมสภาพในการคำนวณส่วนใหญ่ที่มีขนาดตารางเครื่องแบบ ในการวิเคราะห์เชิงตัวเลขของโครงสร้างเป็นระยะ ๆ เช่นคริสตัลโทนิค (PC), อิเล็กทริกคงที่โดยทั่วไปค่อนข้างสูงเมื่อเทียบกับสื่อพื้นหลัง. รายละเอียดการแก้ไขข้อ จำกัด (CIP) วิธีการ [6] [7] เป็น payed ความสนใจมากเพราะการจำลองที่ถูกต้องของส่งผลให้เมื่อเทียบกับวิธี FDTD ธรรมดา ในบทความนี้เกี่ยวกับปัญหาโดยการกระจายถังอิเล็กทริกที่มีความคมชัดสูงกับอากาศพื้นหลังของประสิทธิภาพการทำงานของวิธีการCIP เปรียบเทียบกับวิธีการประมาณการวิเคราะห์โดยใช้ศักยภาพเฮิรตซ์ [8] และการจำลอง FDTD ธรรมดา [9] ในฐานะที่เป็นตัวชี้วัดของความถูกต้องของ CIP และจำลองFDTD, ฟังก์ชั่นความสัมพันธ์ข้ามปกติกำหนดและเมื่อเทียบกับมันโดยการตั้งค่าการวิเคราะห์ห้วงส่งผลให้เป็นข้อมูลอ้างอิง ดังนั้นผลของวิธีการ CIP มีความสัมพันธ์ที่ดีขึ้นกว่าวิธี FDTD เป็นโปรแกรม CIP ของวิธีการวิเคราะห์ของการขยายพันธุ์สนามแม่เหล็กไฟฟ้าในรูปตัวY และท่อนำคลื่นแยก Mach-Zehnder สันในโครงสร้างผลึกโทนิคสองมิติได้รับการแสดงให้เห็นถึง ทั้งสองผลการวิเคราะห์แสดงให้เห็นพฤติกรรมที่เหมาะสม โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับอสมมาตร Mach-Zehnder สัน, ผลการวัดโดยแบบจำลองเตาไมโครเวฟและผลเชิงตัวเลขของ CIP สอดคล้องกับแต่ละอื่น ๆ ลักษณะของการส่งออกที่มีความซับซ้อนไม่สมมาตร Mach-Zhender สันถูกตีความเป็นอย่างดีโดยหมายถึงรายละเอียดของสนามไฟฟ้าที่ได้รับโดยวิธีการ CIP

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

1 . บทนำ
ธาตุโครงสร้างมีบทบาทสำคัญกับความไวของความถี่ในการสื่อสารไมโครเวฟ
และระบบวงจรรวมออปติคอล [ 1 ] [ 2 ] นอกจากนี้ ไฟเบอร์ออปติคอลสื่อสาร
[ 3 ] ธาตุโครงสร้างดังกล่าวจะใช้เพื่อสนับสนุนคลื่นแสงเป็นแนวทาง
ในแกนของเส้นใย ในโปรแกรม เช่น ข้อบกพร่องในโครงสร้างโดยทั่วไปทำงานเป็นโพรง
หรือท่อนำคลื่นโดยการใช้การสูงของ อย่างไรก็ตาม โดยขาดโลหิตใน
โครงสร้างที่มีข้อบกพร่อง วิธีการทางคณิตศาสตร์ทั่วไปมีปัญหาบ่อยๆ เนื่องจาก
สะดวกในรายละเอียดของปัญหา ในบางกรณี เทคนิคการจำลอง
การคำนวณสำหรับการแพร่กระจายของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ากระจายเป็นสิ่งสำคัญมากและ
ที่มีประสิทธิภาพโดยการพัฒนาล่าสุดของคอมพิวเตอร์ที่เป็นไปได้ในรูปแบบขนาดใหญ่เป็นระยะ
โครงสร้างที่มีข้อบกพร่อง .
ในการจำลองปรากฏการณ์แม่เหล็กไฟฟ้า สืบเนื่องจำกัดโดเมนเวลา ( FDTD )
[ 4 ] [ 5 ] เป็นส่วนใหญ่ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย อย่างไรก็ตามในการวิเคราะห์เชิงตัวเลขของคลื่นพฤติกรรมใกล้
เขตแดนที่คงที่ไดอิเล็กทริกค่อนข้างแตกต่างกันในแต่ละด้าน , การดูแลพิเศษ
ที่จําเป็นสมมติว่าในการสูญเสียไดอิเล็กทริกกลาง มันเป็นที่รู้จักกันดีว่าความยาวคลื่นของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงเนื่องจาก
ค่าคงที่ไดอิเล็กตริก . เพราะบีบอัดนี้
ของความยาวคลื่นในกลางตารางของค่าไดอิเล็กทริกสูง ขนาดพื้นที่จะค่อนข้างหยาบเมื่อเทียบกับวัสดุฉนวน
ราคาคงที่ therefore , accuracy ของ difference
ไปตลาดการประมาณค่าเสื่อมในการคำนวณมากที่สุดกับตารางขนาดสม่ำเสมอ ใน
การวิเคราะห์เชิงตัวเลขของตารางธาตุโครงสร้างเช่นผลึกโฟโตนิกส์ ( PC ) , ค่าไดอิเล็กทริกโดยทั่วไปค่อนข้างสูงเมื่อเทียบกับขนาดของพื้นหลัง
.
เป็นข้อ จำกัด การแก้ไขโปรไฟล์ ( CIP ) [ 6 ] [ 7 ] จ่ายความสนใจมากเพราะผลของการจำลอง
ถูกต้องเมื่อเทียบกับวิธี FDTD ตามปกติในกระดาษนี้ ,
ในกระจายปัญหาด้วยฉนวนที่มีความคมชัดสูงด้วยถังอากาศพื้นฐานของประสิทธิภาพของวิธี CIP
เปรียบเทียบกับการวิเคราะห์โดยประมาณโดยใช้คูปองศักยภาพ [ 8 ] และจำลองขึ้นมานั้นปกติ [ 9 ] เป็นวัดของความถูกต้องของ CIP และ
จำลองขึ้นมานั้น เป็นมาตรฐาน ค่าสหสัมพันธ์ข้ามฟังก์ชันที่กำหนดไว้และเมื่อเทียบกับมัน
โดยการตั้งค่าผลวิเคราะห์โดยประมาณเป็นอ้างอิง ดังนั้น ผลของวิธี CIP
มีความสัมพันธ์ดีขึ้นกว่าในวิธี FDTD . เป็นโปรแกรมของวิธี CIP , การวิเคราะห์
ของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าในการกระจายคลื่น และเข้ากันได้ y-shaped ZEHNDER
อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ 2 มิติโครงสร้างโฟโตนิกส์คริสตัลได้แสดงให้เห็นถึง ทั้ง
ผลการวิเคราะห์พบว่า พฤติกรรมที่เหมาะสม โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับวิลาศมัค ZEHNDER
รอมิเตอร์ การวัดผลแบบไมโครเวฟและผลเชิงตัวเลขของ CIP
สอดคล้องกับแต่ละอื่น ๆ ผลการ zhender ซับซ้อนคุณลักษณะของมัค
อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ถูกตีความเป็นอย่างดีโดยหมายถึงสนามไฟฟ้าโปรไฟล์ได้
วิธี CIP