四边形多连通波导网络光子特性研究的开题报告

四边形多连通波导网络光子特性研究的开题报告一、研究背景和意义在光子学中，光波导网络是一种重要的分析场景。在四边形多连通波导网络中，光子的传输会受到波导的形状、相邻波导之间的耦合等因素的影响，导致光子在网络中的传播路径和特性发生改变。因此，针对四边形多连通波导网络的光子传输特性进行研究，对于了解光子在波导网络中的行为规律，深入理解波导网络的光子学特性以及拓展波导网络应用的研究具有很高的理论和实际意义。二、研究目的和内容该论文的研究目的主要是通过数值模拟和分析研究四边形多连通波导网络的光子传输特性。具体研究内容包括：1.建立四边形多连通波导网络模型并确定网络结构参数；2.对波导网络中的光子传输进行数值模拟，并通过仿真方法分析其光子特性；3.将数值模拟结果与实验结果进行比较，评估模拟的可行性和准确性；4.探讨波导网络的光子学特性如折射、反射、透射、吸收等规律。三、研究方法和技术路线本文主要使用数值模拟为主要研究方法。使用有限元数值模拟软件COMSOLMultiphysics软件建立四边形多连通波导网络模型，通过模拟分析光子传输过程中的光线追踪、反射、折射等过程，获取波导网络的传输特性，包括传输距离、损耗等。同时，考虑到实验结果的可行性和准确性，也将会对NUMERICALandEXPERIMENTAlCHARACTERIZATIONANDDESIGNOFAFOUR-CONNECTEDPHOTONICCRYSTALWAVEGUIDENETW0RK中的实验结果进行参考，并与数值模拟结果进行比较。四、研究进展和时间安排预计研究进展如下：第一年：建立四边形多连通波导网络模型；第二年：进行波导网络的光子传输数值模拟；第三年：研究波导网络的光子学特性。时间安排：第一年：根据已有文献和实验数据建立波导网络模型，确定结构参数；第二年：使用COMSOLMultiphysics和MATLAB等软件对波导网络的光子传输进行数值模拟，并分析其光子特性；第三年：对模拟结果进行分析总结，并将模拟结果与已有实验数据进行比较，探讨波导网络的光子学特性。五、论文结构与预期成果预计的论文结构如下：1.绪论2.四边形多联通波导网络的建立和模型设计3.波导网络的光子传输数值模拟4.波导网络的光子学特性分析5.结论和展望预期成果如下：1.建立了四边形多连通波导网络模型并确定了其关键结构参数；2.通过数值模拟和实验数据的比较，得出了波导网络的传输特性及光子学规律；3.给出了针对波导网络的光子学特性分析，为进一步研究该网络应用提供了理论参考。六、参考文献1.Y.Xu,W.Du,H.Zhang,etc.,NUMERICALandEXPERIMENTAlCHARACTERIZATIONANDDESIGNOFAFOUR-CONNECTEDPHOTONICCRYSTALWAVEGUIDENETW0RK,JournalofOptics13(2011)075701.2.黄彪，刘锋等，基于有限元等效加强场理论的光子晶体波导模型建立，物理学报，2011，60(6)：064218。3.郭贵，光子晶体波导中的光子传输特性分析，南开大学学报(自然科学版)，2019，52（1）：132-140。4.KiyoshiAsakawa,wavelength-dependentcouplingbetweenneighboringwaveguidesinrealistic2Dphotoniccr