波导放大器中电磁场与能级粒子数分布的建模：一个多时间尺度问题
光学
2014-01-14 v1 材料科学
计算物理
摘要
本文提出了一种基于辅助微分方程和时域有限差分法的新算法（ADE-FDTD方法），用于对有源层由掺杂稀土和硅纳米颗粒的二氧化硅基质构成的波导进行建模。稀土的典型寿命可长达数毫秒，而可见光和近红外波段的电磁场周期特征时间在飞秒量级。由于这两个特征时间差异巨大，常规的ADE-FDTD方法不适用于处理此类系统。本文提出了一种新算法，能够完整描述稀土和硅纳米颗粒电子能级粒子数分布以及电磁场的稳态。该算法稳定，适用于存在特征寿命巨大差异的各类光学增益材料。
引用
@article{arxiv.1401.2754,
title = {Modeling of the electromagnetic field and level populations in a waveguide amplifier: a multi-scale time problem},
author = {Alexandre Fafin and Julien Cardin and Christian Dufour and Fabrice Gourbilleau},
journal= {arXiv preprint arXiv:1401.2754},
year = {2014}
}