周期性非均匀介质波导特征模分析的七点频域有限差分方法

摘要

本发明公开了一种周期性非均匀介质波导特征模分析的七点频域有限差分方法，主要步骤是：首先进行有限差分的网格剖分，使非均匀介质的分界面与剖分单元吻合，计算节点为剖分单元顶点；进而利用周期性边界条件，通过等效谐振腔理论，将介质中电磁场实频域的场方程转化为复频域的场方程；通过计算节点相邻的8个剖分单元分界面上场的切向连续性边界条件，利用与计算节点相邻的7个计算节点插值实现非均匀介质的场方程离散；通过离散的场方程，利用特征值分解技术得到特征模式的频率及场分布；建立波导各个模式的传播常数与工作频率的函数关系，从而指导周期性非均匀介质波导的设计。本发明解决了现有技术无法实现沿传播方向介质分布非均匀的问题。