光デバイスの設計に向けた電磁界時間-周波数応答解析 : 有限差分法と高速逆ラプラス変換法の併用

摘要

計算電磁気学の分野において提案された様々なアルゴリズムは，光デバイスやアンテナなどの設計? 開発において不可欠なものとなった.現在，光デバイスの小型化を実現するために表面プラズモンの利用も検討さ れているが，従来の時間領域解法では安定条件などの制約により，計算コストが膨大になることも少なくはない. 本報告では，時間応答及び周波数応答のいずれも解析できるアルゴリズムを提案する.本手法は複素周波数領域の Maxwell方程式を有限差分により離散化して周波数応答を求める.また，高速逆ラプラス変換を併用することによ り時間応答解析にも対応できる.観測時間や時間間隔を自由に選ぶことが可能な本手法により，金属円柱による電 磁界の敬乱解析を行い，その有用性を検証する.