Skip to main content
Erschienen in: Optical and Quantum Electronics 11/2018

01.11.2018

An efficient method based on FIR filtering and fourier transform for solving the eigen-problems in optoelectronic devices

verfasst von: Hongyu Li, Yanping Xi, Xun Li

Erschienen in: Optical and Quantum Electronics | Ausgabe 11/2018

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

This paper presents a highly efficient method based on finite impulse response filtering and Fourier transform techniques to solve the eigen-problems, especially with smoothly varying inhomogeneous-core, such as solving optical eigen modes in graded-index optical waveguides and electronic eigen states in intermixed quantum wells. This type of structure is normally less efficient to be dealt with in space domain directly, but bears with a narrow spectrum in spatial frequency domain. Simulation examples show that the computation cost of the proposed method is approximately at least one order of magnitude smaller than that of the conventional finite difference method solved by the most efficient multiple relatively robust representations method.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
Zurück zum Zitat Chuang, S.L.: Physics of optoelectronic devices. Wiley, New York (1995) Chuang, S.L.: Physics of optoelectronic devices. Wiley, New York (1995)
Zurück zum Zitat Jonsson, B., Eng, S.T.: Solving the Schrodinger equation in arbitrary quantum-well potential profiles using the transfer matrix method. IEEE J. Quantum Electron. 26(11), 2025–2035 (1990)ADSCrossRef Jonsson, B., Eng, S.T.: Solving the Schrodinger equation in arbitrary quantum-well potential profiles using the transfer matrix method. IEEE J. Quantum Electron. 26(11), 2025–2035 (1990)ADSCrossRef
Zurück zum Zitat Lüsse, P., Stuwe, P., Schüle, J., Unge, H.-G.: Analysis of vectorial mode fields in optical waveguides by a new finite difference method. J. Lightwave Technol. 12(3), 487–494 (1994)ADSCrossRef Lüsse, P., Stuwe, P., Schüle, J., Unge, H.-G.: Analysis of vectorial mode fields in optical waveguides by a new finite difference method. J. Lightwave Technol. 12(3), 487–494 (1994)ADSCrossRef
Zurück zum Zitat Li, L.: Fourier Modal Method. In: E. Popov, e. (ed.) Gratings: Theory and Numeric Applications, Second Revisited Edition. pp. 13.11–13.40. (Aix Marseille Université, CNRS, Centrale Marseille, Institut Fresnel, (2014) Li, L.: Fourier Modal Method. In: E. Popov, e. (ed.) Gratings: Theory and Numeric Applications, Second Revisited Edition. pp. 13.11–13.40. (Aix Marseille Université, CNRS, Centrale Marseille, Institut Fresnel, (2014)
Zurück zum Zitat Marsh, J.: Quantum well intermixing. Semicond. Sci. Technol. 8(6), 1136–1155 (1993)ADSCrossRef Marsh, J.: Quantum well intermixing. Semicond. Sci. Technol. 8(6), 1136–1155 (1993)ADSCrossRef
Zurück zum Zitat Martin, R.S., Reinsch, C., Wilkinson, J.H.: Householder’s tridiagonalization of a symmetric matrix. Numer. Math. 11(3), 181–195 (1968)MathSciNetCrossRef Martin, R.S., Reinsch, C., Wilkinson, J.H.: Householder’s tridiagonalization of a symmetric matrix. Numer. Math. 11(3), 181–195 (1968)MathSciNetCrossRef
Zurück zum Zitat Press, W., Teukolsky, S., Vetterling, W., Flannery, B.: Numerical Recipes 3rd Edition: The Art of Scientific Computing. Cambridge University Press, New York (2007)MATH Press, W., Teukolsky, S., Vetterling, W., Flannery, B.: Numerical Recipes 3rd Edition: The Art of Scientific Computing. Cambridge University Press, New York (2007)MATH
Zurück zum Zitat Schwarz, H.R.: Tridiagonalization of a Symmetric Band Matrix. In: Bauer, F.L., Householder, A.S., Olver, F.W.J., Rutishauser, H., Samelson, K., Stiefel, E. (eds.) Handbook for Automatic Computation: Volume II: Linear Algebra, pp. 273–283. Springer, Berlin Heidelberg (1971)CrossRef Schwarz, H.R.: Tridiagonalization of a Symmetric Band Matrix. In: Bauer, F.L., Householder, A.S., Olver, F.W.J., Rutishauser, H., Samelson, K., Stiefel, E. (eds.) Handbook for Automatic Computation: Volume II: Linear Algebra, pp. 273–283. Springer, Berlin Heidelberg (1971)CrossRef
Metadaten
Titel
An efficient method based on FIR filtering and fourier transform for solving the eigen-problems in optoelectronic devices
verfasst von
Hongyu Li
Yanping Xi
Xun Li
Publikationsdatum
01.11.2018
Verlag
Springer US
Erschienen in
Optical and Quantum Electronics / Ausgabe 11/2018
Print ISSN: 0306-8919
Elektronische ISSN: 1572-817X
DOI
https://doi.org/10.1007/s11082-017-1244-8

Weitere Artikel der Ausgabe 11/2018

Optical and Quantum Electronics 11/2018 Zur Ausgabe

Neuer Inhalt