本論文使用全向量有限差分頻域法分析管狀介質波導與槽形電漿子波導,並引入完美匹配層做為計算區域外圍的吸收邊界,以便分析洩漏波導。對於介質接面的處理,係採用階梯式近似法或折射率平均法。 本論文分析研究不同形狀的管狀介質波導在兆赫頻率下傳播的等效折射率和衰減係數,包括圓形、半圓形、四分之一圓形、正方形與二十四多邊形等形狀,特別討論其基本模態的特性。另外,對於各波導結構亦探討其空氣核心模態與殼層模態耦合所產生的法諾效應。 本論文亦分析研究槽形電漿子波導的模態特性,針對其中間凹槽的寬度、金屬薄膜的高度與曲率半徑、兩側的薄膜寬度等參數,討論其基本模態的特性。對於有限差分網格點的大小與位置和計算空間大小對數值計算精準度的影響,亦詳加探討。此外,經由忽略金屬的材料損耗,探討對稱與非對稱槽形結構的洩漏性質。In this thesis, the full-vectorial finite-difference frequency-domain (FDFD) method based on Yee''s mesh is utilized to analyze optical waveguides. The perfect matched layer (PML) is employed as the absorbing boundary of the computational window in this FDFD solver. Moreover, the FDFD model adopts two approximation methods for dealing with dielectric interfaces: the stair-case approximation method ...
本論文將探討如何結合近場相位偏移微影及干涉微影兩種技術製作出二維週期性結構的光子晶體波導。 我們將具有特定圖案及厚度的光阻,以PDMS (聚二甲基矽氧烷) 材料翻製成軟性光罩,再將此成型之PD...
本論文利用一結合高速顯示卡及自適應網格運算法之程式,進行超 輕玻色子暗物質之星系尺度模擬。此模擬大小為兩百萬秒差距,而最 高解析度達60 秒差距。 模擬結果顯示,此模型產生之暗物質暈的中心均會出現一核...
光子晶體(Photonic crystal)是奈米級的週期性晶體結構,可以被設計成電子波傳導(electric wave propagation)的通道,其原理是,一種光子晶體結構能完全反射某一段頻率...
摘要 本論文使用有限差分頻域法搭配適當邊界條件匹配處理來分析 不同截面之介電質光波導,並在程式中引入完美匹配層做為計算視窗 之吸收邊界以分析具有損耗的光波導。我們將不同結構的光波導分成 兩類來分析討論...
本篇論文採用有限差分時域法為數值模型模擬研究數種不同的元件,並以數學動機推導之完美匹配層作為吸收邊界的處理。首先分析波導耦合圓形微共振腔以及方形微共振腔。在分析微共振腔的同時我們亦針對格點配置的問題做...
本篇論文採用有限差分時域法模擬研究以金屬為主的次波長元件。我們使用D ru d e 色散模型模擬金屬,並使用具有色散的單軸異向性完美匹配層作為相對應的計算空域吸收邊界。我們旨在研究次波長狹縫的異常光學...
本研究採用以余氏網格為基礎的全向量有限差分波束傳播法,以 分析各種光波導結構的模態特性。此方法採用余氏網格直接離散馬克 斯威爾方程式,並應用虛軸波束傳播法的技巧。此種直接傳播的方法 在計算時間與記憶需...
本研究採用以曲線式混合基底元素之全向量有限元素模態解析法來分析光波導模態,並在此架構上實現非線性波束傳播法探討非線性光波傳播特性。本論文藉由模態解析法搭配完美匹配邊界層作為邊界條件以吸收超出數值空間之...
為了瞭解在光子學領域上日益重要的光子晶體光纖之模態特性,我們採用高精準度的曲線式混合基底元素之全向量有限元素特徵值解法以及虛軸波束傳播法來進行分析。由於有限元素法使用非均勻切割的曲線形元素,是故可精確...
在本研究中,我們將焦點放在表面電漿電子波導上, 有別於傳統的波導,這種波導具有許多有趣的性質比如其結構遠小於傳統波導,這可使光電路成為一個可能實現的夢. 我們在此採用有限元素法來分析此種波導, 在許多...
本論文主要著重在三維空間的光子晶體,利用理論計算與實驗量測,研究面心長方結構與面心立方結構的光學性質。我們藉著直徑兩百五十微米的光纖,當作基本元素,來排列出工作區域落在十億赫茲,含有面心長方結構的光子...
當半導體元件愈來愈小時,要實現微小化的光通訊系統就愈形重要。其中,微細化波導結構更是一項關鍵且困難的技術。在本文中,我們改良傳統的抽絲塔,在一定的條件下,可以得到幾微米或幾百奈米等級的微奈米光波導線。...
本論文提出改善之有限差分頻域法來處理光波導及光子晶體元件之模態分析。藉由內差及外差來近似介質接面兩側的電磁場,及滿足介面連續的條件來處理波導結構中介質不連續之問題,並以完全匹配層作為計算視窗之邊界條件...
在本文中,我們利用測量光致螢光 (Photoluminescence) 和時間解析光譜研究氮化銦鎵/氮化鎵(InGaN/GaN)多重量子井和硒化鎘/硫化鋅(CdSe/ZnS)量子點與金屬奈米粒子組成之...
在本篇論文中,藉由平行化發展三維有限時域差分法的模擬器用以研究奈米粒子的散射特性。在第一個部分,用此模擬器去計算一個銀材料性質的球並且跟解析解的結果去比較來證實此模擬器的真實度。接著第二個部分,我們計...
本論文將探討如何結合近場相位偏移微影及干涉微影兩種技術製作出二維週期性結構的光子晶體波導。 我們將具有特定圖案及厚度的光阻,以PDMS (聚二甲基矽氧烷) 材料翻製成軟性光罩,再將此成型之PD...
本論文利用一結合高速顯示卡及自適應網格運算法之程式,進行超 輕玻色子暗物質之星系尺度模擬。此模擬大小為兩百萬秒差距,而最 高解析度達60 秒差距。 模擬結果顯示,此模型產生之暗物質暈的中心均會出現一核...
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為了瞭解在光子學領域上日益重要的光子晶體光纖之模態特性,我們採用高精準度的曲線式混合基底元素之全向量有限元素特徵值解法以及虛軸波束傳播法來進行分析。由於有限元素法使用非均勻切割的曲線形元素,是故可精確...
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在本文中,我們利用測量光致螢光 (Photoluminescence) 和時間解析光譜研究氮化銦鎵/氮化鎵(InGaN/GaN)多重量子井和硒化鎘/硫化鋅(CdSe/ZnS)量子點與金屬奈米粒子組成之...
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光子晶體(Photonic crystal)是奈米級的週期性晶體結構,可以被設計成電子波傳導(electric wave propagation)的通道,其原理是,一種光子晶體結構能完全反射某一段頻率...