在Meep FDTD软件中通过多能级原子介质建模激光器与可饱和吸收体:理论与实现
光学
2020-09-15 v3 计算物理
摘要
本技术笔记描述了Meep中用于激光器与可饱和吸收体的多能级原子介质的物理模型、数值实现与验证:Meep是一个自由/开源的时域有限差分(FDTD)电磁仿真软件包。在时域中模拟多能级介质需要将电子能级布居的速率方程通过Maxwell-Bloch方程的推广形式与Maxwell方程组耦合。我们描述了基本方程及其采用二阶离散化方案的实现,并证明其等价于量子密度矩阵模型。Meep实现通过一个独立的FDTD密度矩阵模型以及基于稳态第一性原理激光理论(SALT)的频域求解器进行了验证。
引用
@article{arxiv.2007.09329,
title = {Modeling lasers and saturable absorbers via multilevel atomic media in the Meep FDTD software: Theory and implementation},
author = {Alexander Cerjan and Ardavan Oskooi and Song-Liang Chua and Steven G. Johnson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.09329},
year = {2020}
}
备注
8 pages, 2 figures