FDTD模拟光子晶体光纤中的色散的

资 源 简 介

FDTD模拟光子晶体光纤中的色散的

详 情 说 明

FDTD（时域有限差分法）是模拟光学器件中电磁波传播的常用数值方法，特别适用于分析光子晶体光纤（PCF）这类复杂微结构光纤的色散特性。针对已有wang.m程序的改进版本，主要通过以下方面优化了色散计算流程：

边界条件处理 光子晶体光纤的周期性结构需要特殊的边界条件（如周期性边界或PML吸收边界）来避免非物理反射。改进后的程序会动态调整边界参数以匹配不同频段的模拟需求。

色散提取算法 原程序可能仅通过简单傅里叶变换获取频域响应，改进后加入群速度延迟（Group Delay）计算模块，利用相位差法精确求解不同波长下的有效折射率，进而导出色散曲线。

并行化加速 针对大尺寸PCF模型，优化了FDTD迭代循环的并行计算策略，例如将空间网格分块处理或使用GPU加速，显著减少长波段扫描的耗时。

材料色散补偿 在传统石英光纤材料模型中嵌入Sellmeier方程，确保程序能同时处理结构色散与材料色散的耦合效应，提高长波区域的模拟精度。

该改进程序的核心价值在于平衡了计算效率与准确性，适用于研究PCF中反常色散、平坦色散等特殊设计需求，为光纤器件的逆向设计提供可靠工具。