Junji YAMAUCHI Morihiko IKEGAYA Takashi ANDO Hisamatsu NAKANO
Analisis perambatan medan simetri bulat dibuat menggunakan kaedah perambatan rasuk perbezaan terhingga. Selepas menguji ketepatan kaedah ini, kami menganalisis penghantaran mod berpandu gentian bersambung yang jejari terasnya berbeza. Tingkah laku perambatan medan mod tidak berpandu yang dijana di persimpangan didedahkan menggunakan keadaan sempadan telus.
Jun SHIBAYAMA Keisuke WATANABE Ryoji ANDO Junji YAMAUCHI Hisamatsu NAKANO
Model titik kritikal Drude (D-CP) untuk mempertimbangkan penyebaran logam baru dimasukkan ke dalam kaedah FDTD bergantung kepada frekuensi menggunakan teknik lilitan rekursif trapezoid (TRC) mudah. Ketepatan berangka disiasat melalui analisis perambatan nadi dalam pandu gelombang pelapisan logam (aluminium). Teknik TRC dengan kamiran lilitan tunggal didapati memberikan ketepatan yang lebih tinggi, jika dibandingkan dengan rakan sejawatan lilitan rekursif. Metodologi ini juga diperluaskan kepada FDTD yang stabil tanpa syarat berdasarkan skema satu dimensi tempatan untuk pengiraan bergantung kepada frekuensi yang cekap.
Jun SHIBAYAMA Takuma KURODA Junji YAMAUCHI Hisamatsu NAKANO
Tatasusunan berkala sfera InSb pada substrat dianalisis secara berangka pada frekuensi terahertz. Medan kejadian ditunjukkan untuk digandingkan dengan substrat disebabkan oleh resonans mod berpandu. Kesan indeks biasan latar belakang pada ciri penghantaran disiasat untuk aplikasi sensor.
Junji YAMAUCHI Shintaro OHKI Yudai NAKAGOMI Hisamatsu NAKANO
Kutub hitam plasmonik (PBP) yang terdiri daripada satu siri permukaan logam sfera yang menyentuh dianalisis menggunakan kaedah domain masa perbezaan terhingga (FDTD) dengan keadaan sempadan berkala. Pertama, ciri panjang gelombang PBP dikaji di bawah andaian bahawa PBP diterangi omnidirectionally. Didapati bahawa pemotongan separa setiap sfera logam mengurangkan pemantulan pada julat panjang gelombang yang luas. Seterusnya, kami mempertimbangkan kes di mana PBP diterangi dengan gelombang silinder dari arah tertentu. Ia ditunjukkan bahawa penyerapan lebih daripada 80% diperolehi dalam julat panjang gelombang λ=500 nm hingga 1000 nm. Pengiraan mengenai taburan vektor Poynting juga menunjukkan bahawa gelombang kejadian dibengkokkan dan diserap ke arah paksi tengah PBP.
Jun SHIBAYAMA Sumire TAKAHASHI Junji YAMAUCHI Hisamatsu NAKANO
Kisi yang terdiri daripada tatasusunan berkala silinder dielektrik bersalut InSb pada substrat dianalisis pada frekuensi THz menggunakan kaedah domain masa perbezaan terhingga bergantung kepada frekuensi berdasarkan teknik lilitan rekursif trapezoid. Ciri-ciri penghantaran tatasusunan berkala tak terhingga disiasat bukan sahaja pada kejadian biasa tetapi juga pada kejadian serong. Medan kejadian ditunjukkan untuk digandingkan dengan substrat disebabkan oleh resonans mod berpandu (GMR), menunjukkan aplikasi praktikal pengganding parut. Untuk aplikasi penderia, anjakan frekuensi penurunan penghantaran disiasat dengan perhatian kepada variasi indeks biasan latar belakang. Didapati bahawa anjakan celupan yang melibatkan resonans plasmon permukaan adalah hampir sepuluh kali lebih besar daripada celupan hanya daripada GMR. Kami akhirnya menganalisis tatasusunan berkala terhingga bagi silinder. Sinaran medan daripada tatasusunan dibincangkan, apabila medan merambat melalui substrat. Ia menunjukkan bahawa arah sinaran boleh dikawal dengan kekerapan medan penyebaran.
Junji YAMAUCHI Takashi ANDO Hisamatsu NAKANO
Kaedah perambatan rasuk perbezaan terhingga digunakan untuk analisis pandu gelombang papak berongga (HSW). Pemalar pengecilan untuk mod TE0 dan TE1 dinilai dan dibandingkan dengan yang diperolehi oleh teori gangguan. Medan perambatan dan kehilangan kuasa pembezaan dalam peralihan daripada HSW lurus ke HSW bengkok didedahkan dan dibincangkan.
Jun SHIBAYAMA Takuto OIKAWA Tomoyuki HIRANO Junji YAMAUCHI Hisamatsu NAKANO
Kaedah domain masa perbezaan terhingga badan revolusi (BOR-FDTD) berdasarkan skema satu dimensi setempat (LOD) dilanjutkan kepada versi bergantung kepada frekuensi untuk analisis model Drude dan Drude-Lorentz. Perumusan dipermudahkan dengan skema asas, di mana bilangan operasi aritmetik dikurangkan sebanyak 40% di sebelah kanan persamaan paduan. Peningkatan kecekapan LOD-BOR-FDTD dibincangkan melalui analisis pandu gelombang rod plasmonik dan grating plasmonik.
Hisamatsu NAKANO Junji YAMAUCHI Hiroshi KOIZUMI
Taburan semasa di sepanjang lengan lingkaran persegi ditentukan dengan menggunakan persamaan kamiran Mei. Data mengenai corak sinaran, perolehan kuasa, nisbah paksi dan galangan input dipersembahkan dengan persetujuan yang baik antara keputusan teori dan eksperimen dalam julat frekuensi 3 hingga 7 GHz. Didedahkan bahawa pereputan yang sama dalam pengagihan semasa, yang diperlukan untuk mengekalkan ciri-ciri jalur lebar sinaran, diperolehi walaupun terdapat perubahan frekuensi. Data menunjukkan bahawa impedans input adalah hampir rintangan tulen, dan bahawa, apabila corak sinaran dalam satah lingkaran menjadi hampir omnidirectional, fasa medan sinaran berubah secara linear dengan perubahan azimut.
Hisamatsu NAKANO Yasuo SAURA Hiroaki MIMAKI Junji YAMAUCHI
Antena heliks backfire (BHA) dianalisis secara berangka untuk membentuk rasuk kon terkutub bulat. Rasuk kon yang sinarannya nol dalam arah paksi heliks diperoleh menggunakan operasi mod kedua BHA. Ciri-ciri BHA monofilar, bifilar dan quadrifilar dibandingkan dan dibincangkan. Didapati bahawa BHA bifilar mod kedua memancarkan rasuk kon terkutub bulat pada julat frekuensi 1 : 1.4. Penggunaan mod pertama BHA bifilar juga disiasat untuk membentuk rasuk kuasi-kon yang mempunyai sinaran lemah dalam arah paksi heliks.
Jun SHIBAYAMA Yusuke WADA Junji YAMAUCHI Hisamatsu NAKANO
Dua penapis bes jalur plasmonik dianalisis: satu penapis jenis parut dan satu lagi penapis jenis celah. Yang pertama menunjukkan ciri laluan jalur dengan transmisi tinggi untuk struktur dua dimensi, manakala yang terakhir menunjukkan transmisi tinggi walaupun untuk struktur tiga dimensi dengan lapisan logam nipis.
Jun SHIBAYAMA Tatsuyuki HARA Masato ITO Junji YAMAUCHI Hisamatsu NAKANO
Kaedah domain masa perbezaan terhingga satu dimensi setempat (FDTD) dalam koordinat silinder dilanjutkan kepada versi bergantung kepada frekuensi. Skim asas digunakan untuk melaksanakan formulasi bebas pengendali matriks di sebelah kanan. Untuk analisis polariton plasmon permukaan yang merambat di sepanjang kisi plasmonik, masa pengiraan dikurangkan dengan ketara kepada kurang daripada 10%, berbanding dengan kaedah FDTD silinder eksplisit.
Jun SHIBAYAMA Koichi SADANO Junji YAMAUCHI Hisamatsu NAKANO
Demultiplexer interferens berbilang mod (MMI) berasaskan pandu gelombang bengkok direka bentuk untuk operasi pada panjang gelombang 0.85- dan 1.55-µm menggunakan kaedah perambatan rasuk separuh vektor tiga dimensi. Pertama, ditunjukkan bahawa penggunaan pandu gelombang MMI lurus menghasilkan panjang pengganding panjang lebih daripada 1000µm untuk demulitplexing panjang gelombang. Untuk mengurangkan panjang pengganding, kami seterusnya memperkenalkan pandu gelombang MMI bengkok. Lenturan dengan jejari 1500µm membawa kepada panjang pengganding kurang daripada 200µm. Selepas mereka bentuk dua pandu gelombang keluaran yang disambungkan ke bahagian MMI, kami akhirnya memilih panjang pengganding menjadi 175µm untuk sifat penyahmultipleksan yang cekap. Akibatnya, kuasa keluaran lebih daripada 90% boleh diperoleh, membawa kepada kehilangan sisipan yang rendah sebanyak 0.34dB pada kedua-dua panjang gelombang 0.85- dan 1.55-µm. Demultiplexer mencapai pergantungan polarisasi kecil, iaitu, perbezaan kontras kurang daripada 2dB dan perbezaan 0.02dB dalam kehilangan sisipan.
Junji YAMAUCHI Takashi ANDO Morihiko IKEGAYA Hisamatsu NAKANO
Kehilangan lenturan tulen gentian dengan bahagian parit dikira dengan kaedah perbezaan terhingga tersirat arah berselang-seli. Kebergantungan kerugian pada lokasi parit dinilai. Mekanisme kelakuan berayun kehilangan dibincangkan dari segi pendekatan modal dalam pandu gelombang papak dielektrik.
Hiromichi YOSHIKAWA Nobuki HIRAMATSU Masamichi YONEHARA Hisamatsu NAKANO
Dalam makalah ini, kami menggunakan teori sintesis litar penapis pada reka bentuk sel metasurface jenis penghantaran dan secara sewenang-wenangnya mereka bentuk amplitud dan fasa penghantaran dan pantulan dengan melaraskan frekuensi resonans dan pekali gandingan. Di samping itu, kami berjaya mereka bentuk fasa sel unit dengan menggunakan penukaran frekuensi teori penapis. Selain itu, kami mereka bentuk plat metasurface jenis penghantaran biasan dengan struktur sel baru yang bertindak balas kepada kedua-dua polarisasi. Prototaip beroperasi pada sudut biasan yang dikehendaki, mengesahkan teori reka bentuk.
Jun SHIBAYAMA Shota TAKAGI Tomohide YAMAZAKI Junji YAMAUCHI Hisamatsu NAKANO
Sensor resonans plasmon permukaan (SPR) berasaskan pandu gelombang dengan lapisan terjerap dianalisis menggunakan kaedah perambatan rasuk. Bagi model dua dimensi (2-D), keputusan berangka menunjukkan bahawa perubahan dalam ketebalan lapisan terjerap yang diletakkan pada logam membawa kepada anjakan ketara bagi panjang gelombang penyerapan maksimum. Melalui analisis eigenmode, panjang gelombang penyerapan maksimum didapati konsisten dengan panjang gelombang cutoff mod plasmon permukaan tertib kedua. Penderia 2-D yang direka bentuk menunjukkan anjakan panjang gelombang penyerapan daripada 0.595 kepada 0.603 µm, apabila indeks biasan analit dinaikkan daripada 1.330 kepada 1.334. Selepas penyiasatan asas menggunakan model 2-D, kami seterusnya mengkaji model 3-D. Apabila logam dengan lapisan yang diserap cukup lebar untuk menutupi kawasan teras, hasil 3-D adalah serupa dengan hasil 2-D. Walau bagaimanapun, apabila lebar logam dikurangkan, panjang gelombang penyerapan beralih ke arah panjang gelombang yang lebih pendek dan kepekaan terhadap perubahan indeks biasan merosot secara beransur-ansur. Kemerosotan sensitiviti adalah ketara apabila lebar logam lebih sempit daripada lebar teras. Akibatnya, lebar logam penderia SPR praktikal harus lebih lebar sedikit daripada lebar teras untuk mengekalkan kepekaan yang sepadan dengan yang diperoleh untuk model 2-D.
Junji YAMAUCHI Jun SHIBAYAMA Shu NAKAMURA Hisamatsu NAKANO
Profil medan dan indeks berkesan pandu gelombang rusuk dikira menggunakan kaedah perambatan rasuk semivektoral yang lebih baik menggunakan prosedur jarak khayalan. Tingkah laku penumpuan indeks berkesan dibandingkan dengan yang diperolehi oleh skema Crank-Nicholson konvensional dan dengan itu diperoleh daripada formula jenis Bierwirth, menunjukkan keberkesanan kaedah sekarang. Ketakselanjaran medan pada antara muka antara bahan yang berbeza dipaparkan dengan jelas.
Junji YAMAUCHI Osamu SAITO Minoru SEKIGUCHI Hisamatsu NAKANO
Kaedah perambatan rasuk perbezaan terhingga digunakan pada analisis pandu gelombang optik papak indeks langkah yang bengkok. Keputusan yang diperolehi dalam koordinat segi empat tepat dengan profil indeks yang diubah suai dibandingkan dengan yang terdapat dalam koordinat silinder dengan profil indeks sebenar. Didapati bahawa pemalar pengecilan untuk mod TMo adalah lebih besar daripada untuk mod TEo. Kebergantungan polarisasi kehilangan lenturan boleh diabaikan, dengan syarat perbezaan indeks biasan kurang daripada 2%.
Akira KAWAHARA Jun SHIBAYAMA Kazuhiro FUJITA Junji YAMAUCHI Hisamatsu NAKANO
Sifat serakan berangka disiasat untuk kaedah domain masa perbezaan terhingga (FDTD) berdasarkan skema Crank-Nicolson (ICN) lelaran. Hubungan serakan berangka baru diperoleh daripada matriks amplifikasi dan sifatnya dibincangkan dengan memberi perhatian kepada nilai eigen matriks. Ia ditunjukkan bahawa kaedah ICN-FDTD adalah stabil secara bersyarat tetapi sedikit lesap.
Hisamatsu NAKANO Junji YAMAUCHI Shuichi HASHIMOTO
Antena lingkaran yang diubah suai dipanggil "antena lingkaran bunga matahari" yang terdiri daripada bahagian licin dan bahagian zigzag dicadangkan untuk menambah baik nisbah paksi. Analisis taburan semasa di sepanjang lengan dijalankan dengan kaedah persamaan kamiran. Didedahkan bahawa bahagian zigzag lingkaran bunga matahari banyak menyumbang kepada penindasan gelombang berdiri berhampiran hujung lengan, terutamanya pada frekuensi yang lebih rendah selepas penubuhan sinaran mod pertama dari segi teori jalur semasa. Ia boleh ditekankan bahawa lingkaran bunga matahari mencapai ciri jalur lebar nisbah paksi tanpa kemerosotan corak sinaran yang wujud, perolehan kuasa dan galangan input antena lingkaran bulat konvensional.
Hisamatsu NAKANO Roger F. HARRINGTON
Satu set persamaan kamiran diterbitkan untuk masalah gandingan di mana wayar ditenagakan oleh gelombang elektromagnet melalui apertur slot sempit. Untuk memudahkan rawatan berangka, inti bagi persamaan kamiran dipermudahkan supaya tiada terbitan mahupun kamiran terkandung. Contoh biasa, termasuk wayar terhingga dan wayar tak terhingga dianalisis menggunakan persamaan kamiran sekarang. Arus pada wayar dan taburan paksi bagi arus magnet slot ditunjukkan. Didapati bahawa arus teraruh pada wayar tak terhingga dicirikan oleh gelombang perjalanan yang tidak reput dan gelombang yang mati dengan cepat semasa ia bergerak sepanjang wayar.