強調された増幅係数を用いたYee格子型円筒座標虚軸ビーム伝搬法による屈曲導波路解析

朝生 龍也  佐々木 陽太  石黒 雄大  山内 潤治  中野 久松  

誌名
電子情報通信学会論文誌 C   Vol.J102-C   No.5   pp.114-123
公開日: 2019/04/15
Online ISSN: 1881-0217
DOI: 
論文種別: 特集論文 (エレクトロニクス分野におけるシミュレーション技術の進展論文特集)
専門分野: 
キーワード: 
ビーム伝搬法,  円筒座標,  虚軸法,  Yee格子,  変換屈折率法,  屈曲Si細線導波路,  

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あらまし: 
強調された増幅係数を用いたYee格子に基づく虚軸陰的差分ビーム伝搬法を円筒座標系で定式化する.増幅係数を積極的に用いて屈曲導波路の固有モードを抽出するための伝搬方向刻み幅を明らかにする.完全埋め込みSi細線導波路を解析し,近似的に実効屈折率を設定することで少ない計算ステップ数で固有モードを抽出できることを示す.その際,おおよそ2次精度を有していることを明示する.次に,本手法と直交座標系で変換屈折率法を適用した結果とを比較し,強導波構造では,多用される線形近似よりも指数関数近似を用いるのが妥当なことを見出す.最後に,屈曲Si細線導波路のコアをわずかに空気界面から埋め込むことで純粋屈曲損と偏波依存損を同時に低減できることを明らかにする.