Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
การวิเคราะห์การแพร่กระจายของลำแสง ในท่อนำคลื่นแสงแบบแอนไอโซทรอปิกด้วยวิธีไฟไนต์อีลีเมนต์
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
Analysis of optical beam propagation in an anisotropic optical waveguide by the finite element method
Year (A.D.)
2001
Document Type
Thesis
First Advisor
ทับทิม อ่างแก้ว
Faculty/College
Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)
Degree Name
วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level
ปริญญาโท
Degree Discipline
วิศวกรรมไฟฟ้า
DOI
10.58837/CHULA.THE.2001.1295
Abstract
เสนอวิธีเคราะห์การแพร่กระจายของคลื่นแสงในท่อนำคลื่นแสง ด้วยวิธีไฟไนต์อีลีเมนต์บีมพรอพาเกชัน (Finite Element Beam Propagation Method) โดยผู้เขียนวิทยานิพนธ์ประยุกต์ใช้อัลกอริทึมนิวมาร์ก (Newmark Method) ที่มีการใช้งานอย่างแพร่หลาย ในวิธีไฟไนต์อีลีเมนต์โดเมนเวลาในงานบีมพรอพาเกชัน โดยได้ศึกษาในกรณีที่สมการคลื่นอยู่ในรูปสมการสเกลาร์และรูปเวกเตอร์ เพื่อวิเคราะห์ท่อนำคลื่นที่ทำจากวัสดุแอนไอโซทรอปิก นอกจากนี้ยังได้ศึกษาถึงการใช้เงื่อนไขขอบเขตแบบ PML และแบบโปร่งใสเพื่อลดบริเวณที่ใช้ ในการคำนวณสำหรับอัลกอริทึมนิวมาร์ก ผลการคำนวณในกรณีตัวอย่างได้มีการนำมาเปรียบเทียบกับผลที่ได้ จากวิธีไฟไนต์อีลีเมนต์ หรือผลที่ได้จากการคำนวณด้วยวิธีไฟไนต์อีลีเมนต์บีมพรอพาเกชัน ซึ่งใช้การประมาณแบบปาเด (Pade Approximation) ของผู้วิจัยอื่น พบว่าอัลกอริทึมแบบนิวมาร์กสามารถใช้งาน ในวิธีไฟไนต์อีลีเมนต์บีมพรอพาเกชันได้เป็นอย่างดี โดยมีข้อดีกว่าวิธีปาเด คือ 1. สามารถจัดรูปสมการได้ง่ายกว่า 2. มีพารามิเตอร์ในการปรับแต่งค่า 2 ตัวคือ beta และ gramma จึงทำให้อยู่ในรูปทั่วไปที่ง่ายกว่า
Other Abstract (Other language abstract of ETD)
Presents the finite element beam propagation analysis method for anisotropic optical waveguides. The Newmark algorithm is introduced in this thesis to replace the conventional Pade algorithm. Use of the Newmark algorithm in FE-BPM has been verified in various cases such as in scalar and vector equations. In addition, the use of the transparent boundary condition and the perfectly matched layer have been studied in conjunction with the FE-BPM based on Newmark algorithm. Computational results of the presented method have been compared with results from previously published data for which the Pade' approximation was used. The advantage of this algorithm includes: the formulation is easy to manipulate, and the algorithm can be adjusted by using two parameters.
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
เจริญยิ่ง, สุรพัชร์, "การวิเคราะห์การแพร่กระจายของลำแสง ในท่อนำคลื่นแสงแบบแอนไอโซทรอปิกด้วยวิธีไฟไนต์อีลีเมนต์" (2001). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 64223.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/64223