基于高阶频域有限差分色散光子准晶电磁仿真快速算法研究

基本信息
批准号:61601166
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:19.00
负责人:王辉
学科分类:
依托单位:合肥师范学院
批准年份:2016
结题年份:2019
起止时间:2017-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:王安琪,孔勐,任昊,席阳红,包然,燕奥林,颜康康
关键词:
频域有限差分光子准晶代数多重网格
结项摘要

Photonic quasicrystals is better than photonic crystals with respect to photonic band gap property, etc. Hence photonic quasicrystals becomes the excellent candidates of the photonic band gap materials, and one of the hot research issues. The research on photonic quasicrystals involves materials science, optical, computational electromagnetics, and so no. The project intends to build fast algorithm based on finite-difference frequency-domain method (FDFD) and studys the electromagnetic properties of the photonic quasicrystals. The key research contents are as follows: (1). The high order difference method is applied to FDFD in the space, and a linear eigenvalue equation of dispersive photonic crystals is derived, which results in less computing time and storage. (2). By studying systematically on the algebraic multi-grid (AMG), a fast algorithm of high order FDFD and its key techniques (high order sub grid technology, high order conformal technology and high order PML) is constructed. (3). The fast algorithm of high order FDFD is applied to simulation of dispersive photonic quasicrystals. By the research, theory of the fast algorithm of high order FDFD is constructed. The method can simulate dispersive photonic quasicrystals and the project provides theoretical and technical support for the engineering application of dispersive photonic quasicrystals.

由于光子准晶在带隙性能等方面优于光子晶体,使其成为光子带隙材料的优秀候选对象,也是目前的热点研究问题之一。对光子准晶的研究涉及材料科学、光学、计算电磁学等学科领域。项目基于频域有限差分(FDFD)法构建快速仿真算法以研究光子准晶的电磁特性,主要研究内容如下:(1)建立空间高阶差分的FDFD算法,对色散光子晶体建立起线性本征值方程,降低计算时间及内存需求;(2)通过对代数多重网格(AMG)法的系统研究,构建高阶FDFD快速算法理论,建立相关关键技术(高阶子网格技术、高阶共形技术、高阶吸收边界条件);(3)高阶FDFD快速算法在色散光子准晶电磁仿真中的应用。通过本项目的研究,将在电磁计算领域建立起适用于计算色散光子准晶电磁特性的高阶FDFD快速算法,为色散光子准晶的工程应用提供理论技术支持。

项目摘要

项目建立了空间高阶差分的FDFD算法,并针对色散有耗光子晶体推导出了线性本征值方程,有效降低了计算时间及内存需求,另外改进了CPML的吸收效果,并对AMG算法进行了深入研究。项目在以下方面有所延伸,基于FDFD针对含石墨烯二维金属结构中的自发辐射以及小周期有机太阳能电池的光电特性进行了研究;通过建立耦合的Maxwell-Hydrodynamic模型,对等离子体超表面非线性太赫兹波进行了仿真分析;对增益媒质和异常光传输现象间的耦合进行了仿真分析;研究了超表面结构产生的宽频太赫兹的电磁特性,分析了时变等离子体的传播特性;研究了三维AA-HIE-FDTD方法、时变磁化等离子体的 LTJEC-FDTD 方法;通过优化人工各向异性参数降低了WCS-FDTD算法的数值色散误差。项目研究成果,对有耗色散周期结构的电磁问题的仿真分析提供理论指导和算法支撑。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于分形L系统的水稻根系建模方法研究

基于分形L系统的水稻根系建模方法研究

DOI:10.13836/j.jjau.2020047
发表时间:2020
2

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

DOI:10.19713/j.cnki.43-1423/u.t20201185
发表时间:2021
3

小跨高比钢板- 混凝土组合连梁抗剪承载力计算方法研究

小跨高比钢板- 混凝土组合连梁抗剪承载力计算方法研究

DOI:10.19701/j.jzjg.2015.15.012
发表时间:2015
4

内点最大化与冗余点控制的小型无人机遥感图像配准

内点最大化与冗余点控制的小型无人机遥感图像配准

DOI:10.11834/jrs.20209060
发表时间:2020
5

资本品减税对僵尸企业出清的影响——基于东北地区增值税转型的自然实验

资本品减税对僵尸企业出清的影响——基于东北地区增值税转型的自然实验

DOI:10.14116/j.nkes.2021.03.003
发表时间:2021

王辉的其他基金

批准号:90716018
批准年份:2007
资助金额:74.00
项目类别:重大研究计划
批准号:51305318
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11374214
批准年份:2013
资助金额:89.00
项目类别:面上项目
批准号:51104020
批准年份:2011
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:U1733128
批准年份:2017
资助金额:34.00
项目类别:联合基金项目
批准号:11374267
批准年份:2013
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:21905262
批准年份:2019
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81303143
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41104058
批准年份:2011
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51575310
批准年份:2015
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:21706111
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30972755
批准年份:2009
资助金额:23.00
项目类别:面上项目
批准号:81860424
批准年份:2018
资助金额:35.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:81000937
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61503417
批准年份:2015
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61574161
批准年份:2015
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:31260155
批准年份:2012
资助金额:50.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:41201224
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:20903012
批准年份:2009
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51005164
批准年份:2010
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61603375
批准年份:2016
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30872860
批准年份:2008
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:31560458
批准年份:2015
资助金额:40.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:11872068
批准年份:2018
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:51343007
批准年份:2013
资助金额:15.00
项目类别:专项基金项目
批准号:61501422
批准年份:2015
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71771224
批准年份:2017
资助金额:49.00
项目类别:面上项目
批准号:81572036
批准年份:2015
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:51673116
批准年份:2016
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
批准号:31860461
批准年份:2018
资助金额:40.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:51676058
批准年份:2016
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:50972150
批准年份:2009
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:11801144
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31170125
批准年份:2011
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:11404097
批准年份:2014
资助金额:30.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10778708
批准年份:2007
资助金额:32.00
项目类别:联合基金项目
批准号:81400517
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51071068
批准年份:2010
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
批准号:11226052
批准年份:2012
资助金额:3.00
项目类别:数学天元基金项目
批准号:60477039
批准年份:2004
资助金额:23.00
项目类别:面上项目
批准号:41902074
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11101448
批准年份:2011
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:39500048
批准年份:1995
资助金额:8.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11404268
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21576183
批准年份:2015
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:51471070
批准年份:2014
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:71804189
批准年份:2018
资助金额:17.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51409154
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31900815
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11102059
批准年份:2011
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41076011
批准年份:2010
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:81471559
批准年份:2014
资助金额:75.00
项目类别:面上项目
批准号:61674052
批准年份:2016
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:71272034
批准年份:2012
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:11874041
批准年份:2018
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:31500845
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30500023
批准年份:2005
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51304254
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11472099
批准年份:2014
资助金额:90.00
项目类别:面上项目
批准号:71872005
批准年份:2018
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:71671007
批准年份:2016
资助金额:45.60
项目类别:面上项目
批准号:81470682
批准年份:2014
资助金额:73.00
项目类别:面上项目
批准号:60506001
批准年份:2005
资助金额:29.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41771159
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:71032001
批准年份:2010
资助金额:160.00
项目类别:重点项目
批准号:81303292
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60776035
批准年份:2007
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
批准号:81341075
批准年份:2013
资助金额:10.00
项目类别:专项基金项目
批准号:30670910
批准年份:2006
资助金额:8.00
项目类别:面上项目
批准号:41371319
批准年份:2013
资助金额:75.00
项目类别:面上项目
批准号:51362027
批准年份:2013
资助金额:51.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:50501009
批准年份:2005
资助金额:32.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81402741
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51373188
批准年份:2013
资助金额:85.00
项目类别:面上项目
批准号:51278053
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:40801107
批准年份:2008
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81871309
批准年份:2018
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:51775398
批准年份:2017
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:61873289
批准年份:2018
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:60877002
批准年份:2008
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:51478052
批准年份:2014
资助金额:83.00
项目类别:面上项目
批准号:31700191
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21102017
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81802961
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30901542
批准年份:2009
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51801194
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61905292
批准年份:2019
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31200309
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21203231
批准年份:2012
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81571202
批准年份:2015
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:81403373
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61176125
批准年份:2011
资助金额:74.00
项目类别:面上项目
批准号:70672010
批准年份:2006
资助金额:22.00
项目类别:面上项目
批准号:40576012
批准年份:2005
资助金额:42.00
项目类别:面上项目
批准号:60976045
批准年份:2009
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:81371856
批准年份:2013
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:41774111
批准年份:2017
资助金额:67.00
项目类别:面上项目
批准号:31400297
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51478232
批准年份:2014
资助金额:78.00
项目类别:面上项目
批准号:11874429
批准年份:2018
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:41604064
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41601198
批准年份:2016
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31871577
批准年份:2018
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:51205221
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61574090
批准年份:2015
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:31672648
批准年份:2016
资助金额:53.00
项目类别:面上项目
批准号:81273241
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:51577109
批准年份:2015
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:30971571
批准年份:2009
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:10974135
批准年份:2009
资助金额:44.00
项目类别:面上项目
批准号:81573089
批准年份:2015
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:21806017
批准年份:2018
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60378028
批准年份:2003
资助金额:23.00
项目类别:面上项目
批准号:40474021
批准年份:2004
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:81901640
批准年份:2019
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61070247
批准年份:2010
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:61402300
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50807033
批准年份:2008
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41471185
批准年份:2014
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:40531006
批准年份:2005
资助金额:140.00
项目类别:重点项目
批准号:51106038
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41301160
批准年份:2013
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

Helmholtz方程的频散极小化高阶有限差分法及其预条件迭代算法

批准号:11701389
批准年份:2017
负责人:程东升
学科分类:A0504
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
2

三维复杂电磁结构中新型高效时域有限差分快速算法的研究

批准号:60701004
批准年份:2007
负责人:杨阳
学科分类:F0119
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
3

构造高阶时域有限差分算法研究慢波超材料结构

批准号:60801028
批准年份:2008
负责人:肖飞
学科分类:F0119
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
4

基于层状半空间电磁散射问题的时域有限差分算法研究

批准号:61001020
批准年份:2010
负责人:姜彦南
学科分类:F0119
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目