周期结构中波的数值模拟

项目名称： 周期结构中波的数值模拟

项目编号： No.10971115

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 郑春雄

作者单位： 清华大学

项目金额： 23万元

中文摘要： 周期结构在光学工程，半导体物理，无线电通讯和原子物理等诸多领域有着重要的应用。本项目旨在为周期结构中波的数值模拟提供系统而高效的解决方案。考虑的方程包括Helmholtz方程，电磁波方程，声波方程，弹性波方程和Schr?dinger方程等。考虑的问题包括电磁波导管问题，量子波导管问题，光栅衍射问题，量子波函数的演化问题,含周期介质的多体散射问题,周期介质中高频量子波、声波和弹性波的波场模拟问题等。项目拟解决的关键科学问题有二个。一是如何定义和快速计算各种波动方程在无穷周期阵列边界上的散射算子。二是设计出基于高斯波束方法模拟高频波的Euler坐标公式。项目目标的实现不仅会加深周期偏微分方程的理论认知，同时对周期结构的应用研究有着重大的促进作用。

中文关键词： 周期结构；高频波；DtN映射；高斯光束；整体几何光学方法

英文摘要：

英文关键词： periodic structure；high frequency wave；DtN mapping；Gaussian beam；global geometric optics method