1-12pukul |
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.
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.
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.
Jerdvisanop CHAKAROTHAI Katsumi FUJII Yukihisa SUZUKI Jun SHIBAYAMA Kanako WAKE
Dalam kajian ini, kami membangunkan kaedah berangka untuk menentukan pemendapan tenaga sementara dalam badan biologi yang terdedah kepada denyutan elektromagnet (EM). Kami menggunakan kaedah domain masa perbezaan terhingga bergantung frekuensi (FD2TD) yang baru dibangunkan, yang digabungkan dengan kaedah transformasi Laplace songsang pantas (FILT) dan kaedah Prony. Kaedah FILT dan Prony digunakan untuk mengubah model Cole-Cole media biologi kepada jumlah beberapa istilah kelonggaran Debye. Parameter istilah Debye kemudiannya diekstrak dengan perbandingan dengan respons impuls domain masa. Parameter yang diekstrak digunakan dalam rumusan FDTD, yang diterbitkan menggunakan kaedah persamaan pembezaan tambahan, dan pemendapan tenaga sementara ke dalam medium biologi dikira dengan kaedah litar setara. Kesahan kaedah yang dicadangkan kami ditunjukkan dengan membandingkan keputusan berangka dan hasil yang diperoleh daripada kaedah analisis. Akhir sekali, pemendapan tenaga sementara ke dalam kepala manusia model TARO dan HANAKO kemudiannya dikira menggunakan kaedah yang dicadangkan dan, cerapan fizikal ke dalam pendedahan nadi kepala manusia disediakan.
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.
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.
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.