Pade approximants technique for the analysis of waveguide junctions and beam splitters

(2004) Pade approximants technique for the analysis of waveguide junctions and beam splitters. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.


Download (1MB) | Preview

Arabic Abstract

في هذه الرسالة تم تغيير طريقة الخطوط وذلك بإدخال تقريبات باديه عليها . إن استخدام تقريبات باديه تقلل من الجهد الحسابي للحاسوب حيث يتناسب هذا الجهد مع ن (عدد النقاط المستعملة في الحل) بدلاً من تناسبه مع مكعب ن قبل استخدام تقريبات باديه على طريقة الخطوط . وتوجد العديد من التجارب الحسابية في هذه الرسالة والتي تؤكد بأن الطريقة المتبعة في هذه الرسالة أكثر فعالية بكثير من الطريقة المستخدمة من قبل . وقد استخدمت طريقة الحساب الجديدة والمبنية على تقريبات باديه لدراسة وتحليل أنواع عديدة من الدوائر الضوئية المدمجة ، مثل دائرة توسيع الشعاع والتي تكون حلقة وصل بين موجها موجة ذا عرضين مختلفين . كما تمت دراسة منطقة التقاطع بين موجها موجة متعامدان ، حيث تحتوي هذه المنطقة على فجوة رنين في وسطها . وأخيراً تمت دراسة قاسم أشعة جديد ثلاثي الحزم ذا أقسام متعامدة وقد تمت محاكاة عمل هذا القاسم باستخدام طرقة الحساب الجديدة ، مع العلم بأن هذا القاسم الجديد يعتمد على استخدام فجوة رنين مستطيلة الشكل والتي توجد في مركز القاسم .

English Abstract

In this thesis work, the Method of Lines (MOL) which is based on eigenpair calculation is modified using Pade appeoximants (PBPM). Because the use of Pade approximants decreases the numerical demand of the MOL from N³ to N, where N is the number of discretizatikons, the PBPM is far more efficient than the MOL. Various numerical experiments which are reported in this thesis work confirm that the PBPM is much more efficient than the MOL when the number of transverse mesh points is large. The PBPM has been applied in the analysis of a variety of integrated optical devices. This includes a beam expander, which connects two waveguides of different core widths, using a linearly tapered junction. In addition, a waveguide crossing with a resonant cavity at the center has been studied. Finally a novel three-way 90° beamsplitter is proposed and its operation has been verified using the developed PBPM approach. This type of beam splitter utilizes a rectangular cavity at the center.

Item Type: Thesis (Masters)
Subjects: Electrical
Department: College of Engineering and Physics > Electrical Engineering
Committee Advisor: Al-Jamid, Hussain A.
Committee Members: Masoudi, Husain M. and Al-Sunaidi, M. A.
Depositing User: Mr. Admin Admin
Date Deposited: 22 Jun 2008 14:08
Last Modified: 01 Nov 2019 14:02