光束传播方法

资 源 简 介

光束传播方法

详 情 说 明

光束传播方法（Beam Propagation Method, BPM）是模拟光波导中电磁波传播特性的重要数值计算方法。该方法通过求解麦克斯韦方程来追踪光场在波导结构中的演化过程，特别适用于分析渐变折射率介质中的光传输问题。

其核心原理采用分步傅里叶变换技术，将复杂的波导结构沿传播方向分层处理。每一层中的场分布通过两个步骤更新：首先计算当前层折射率分布引起的相位调制，然后通过角谱传播理论处理衍射效应。这种处理方式既能保持计算精度，又显著降低了三维波动方程的计算复杂度。

实际应用时需要注意三个关键技术点：离散化网格的选取需满足采样定理，边界处要设置吸收层防止反射伪影，以及针对不同偏振态选择对应的标量或矢量算法。该方法在集成光学器件设计、光纤通信系统分析和光子晶体仿真等领域具有重要价值。