四邊形多連通波導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)光子特性研究的開題報(bào)告

四邊形多連通波導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)光子特性研究的開題報(bào)告一、研究背景和意義在光子學(xué)中，光波導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)是一種重要的分析場(chǎng)景。在四邊形多連通波導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)中，光子的傳輸會(huì)受到波導(dǎo)的形狀、相鄰波導(dǎo)之間的耦合等因素的影響，導(dǎo)致光子在網(wǎng)絡(luò)中的傳播路徑和特性發(fā)生改變。因此，針對(duì)四邊形多連通波導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的光子傳輸特性進(jìn)行研究，對(duì)于了解光子在波導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)中的行為規(guī)律，深入理解波導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的光子學(xué)特性以及拓展波導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的研究具有很高的理論和實(shí)際意義。二、研究目的和內(nèi)容該論文的研究目的主要是通過數(shù)值模擬和分析研究四邊形多連通波導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的光子傳輸特性。具體研究?jī)?nèi)容包括：1.建立四邊形多連通波導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)模型并確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)參數(shù)；2.對(duì)波導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)中的光子傳輸進(jìn)行數(shù)值模擬，并通過仿真方法分析其光子特性；3.將數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，評(píng)估模擬的可行性和準(zhǔn)確性；4.探討波導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的光子學(xué)特性如折射、反射、透射、吸收等規(guī)律。三、研究方法和技術(shù)路線本文主要使用數(shù)值模擬為主要研究方法。使用有限元數(shù)值模擬軟件COMSOLMultiphysics軟件建立四邊形多連通波導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)模型，通過模擬分析光子傳輸過程中的光線追蹤、反射、折射等過程，獲取波導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的傳輸特性，包括傳輸距離、損耗等。同時(shí)，考慮到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可行性和準(zhǔn)確性，也將會(huì)對(duì)NUMERICALandEXPERIMENTAlCHARACTERIZATIONANDDESIGNOFAFOUR-CONNECTEDPHOTONICCRYSTALWAVEGUIDENETW0RK中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行參考，并與數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行比較。四、研究進(jìn)展和時(shí)間安排預(yù)計(jì)研究進(jìn)展如下：第一年：建立四邊形多連通波導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)模型；第二年：進(jìn)行波導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的光子傳輸數(shù)值模擬；第三年：研究波導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的光子學(xué)特性。時(shí)間安排：第一年：根據(jù)已有文獻(xiàn)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立波導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)模型，確定結(jié)構(gòu)參數(shù)；第二年：使用COMSOLMultiphysics和MATLAB等軟件對(duì)波導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的光子傳輸進(jìn)行數(shù)值模擬，并分析其光子特性；第三年：對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行分析總結(jié)，并將模擬結(jié)果與已有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，探討波導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的光子學(xué)特性。五、論文結(jié)構(gòu)與預(yù)期成果預(yù)計(jì)的論文結(jié)構(gòu)如下：1.緒論2.四邊形多聯(lián)通波導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的建立和模型設(shè)計(jì)3.波導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的光子傳輸數(shù)值模擬4.波導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的光子學(xué)特性分析5.結(jié)論和展望預(yù)期成果如下：1.建立了四邊形多連通波導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)模型并確定了其關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)；2.通過數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的比較，得出了波導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的傳輸特性及光子學(xué)規(guī)律；3.給出了針對(duì)波導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的光子學(xué)特性分析，為進(jìn)一步研究該網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供了理論參考。六、參考文獻(xiàn)1.Y.Xu,W.Du,H.Zhang,etc.,NUMERICALandEXPERIMENTAlCHARACTERIZATIONANDDESIGNOFAFOUR-CONNECTEDPHOTONICCRYSTALWAVEGUIDENETW0RK,JournalofOptics13(2011)075701.2.黃彪，劉鋒等，基于有限元等效加強(qiáng)場(chǎng)理論的光子晶體波導(dǎo)模型建立，物理學(xué)報(bào)，2011，60(6)：064218。3.郭貴，光子晶體波導(dǎo)中的光子傳輸特性分析，南開大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2019，52（1）：132-140。4.KiyoshiAsakawa,wavelength-dependentcouplingbetweenneighboringwaveguidesinrealistic2Dphotoniccr