Введение
Глава 1. Фотонно-кристаллические световоды 17
1.1 Различные типы фотонно-кристаллических световодов и их изготовление 17
1.2. Необычные свойства фотонно-кристаллических световодов 22
1.3. Методы расчета мод фотонно-кристаллических световодов 24
Выводы к главе 1 34
Глава 2. Метод согласованных синусоидальных мод 36
2.1Моды однородных световодов 36
2.2. Метод согласованных синусоидальных мод в скалярном случае .42
2.3Метод согласованных синусоидальных мод в векторном случае 51
2.4Метод Крылова решения нелинейной задачи на собственные значения при расчете мод световода 58
2.5Программная реализация алгоритмов расчета методом согласованных синусоидальных мод 64
2.6Численный расчет мод ступенчатого световода с круглым сечением 68
2.6.1 Расчет и анализ собственных мод двух моделей ступенчатого световода с круглым сечением 68
2.6.2 Разложение гауссова пучка по собственным модам световода 74
2.7Расчет векторных мод фотонно-кристаллического световода 77
Выводы к главе 2 81
Глава 3. Метод расчета мод с помощью конечно-разностной аппроксимаций стационарных волновых уравнений 83
3.1 Линейная задача на собственные значения при расчете электрических полей мод 83
3.2. Конечно-разностный метод для расчета магнитных полей мод световода 86
3.3Программная реализация алгоритмов расчета конечно-разностным методом 88
3.4Численный расчет электромагнитных мод световода с круглым сечением 90
3.5Численный расчет мод фотонно-кристаллического световода 96
Выводы к главе 3 101
Глава 4. Сравнение результатов численного расчета модового состава фотонно-кристаллических световодов, полученных разными методами 103
4.1 Расчет модовых полей фотонно-кристаллического световода методом согласованных синусоидальных мод и методом конечных разностей 103
4.2. Численное исследование методом согласованных синусоидальных мод влияния параметров отверстий фотонно-кристаллического световода на фундаментальную моду 106
4.2.1 Сравнение двух локализаций микроотверстий в оболочке фотонно-кристаллического световода с точки зрения концентрации энергии мод в сердечнике 106
4.2.2 Исследование влияния диаметра микроотверстий в оболочке фотонно-кристаллического световода на распределение интенсивности его фундаментальной моды 113
4.2.3 Определение диапазона реализации одномодового режима фотонно-кристаллического световода 120
4.2.4 Модификация слабонаправляющего световода 122
4.3Расчет мод фотонно-кристаллического световода с полым сердечником конечно-разностным методом 124
4.4Сравнение расчета мод с помощью разработанных методов и программы FIMMWAVE 128
Выводы к главе 4 130
Заключение 132
Литература 135
Приложение 144
