FEM (метод кінцевих елементів) в оптиці

FEM (Finite Element Method) — чисельний метод, що поділяє оптичну структуру на сітку малих елементів (зазвичай трикутників чи тетраедрів), у межах яких розв’язуються хвильові рівняння.

Як FEM працює в контексті фотоніки?

На відміну від регулярних сіток, що використовуються в FDTD, сітка FEM може бути локально ущільнена там, де поле різко змінюється — наприклад, біля країв хвилеводу — це забезпечує високу точність з меншою кількістю елементів. FEM особливо ефективний при визначенні мод хвилеводів складної, нерегулярної форми перерізу.

Застосування

FEM використовується головним чином як обчислювальний рушій для модових солверів хвилеводів складної геометрії — рибних хвилеводів (rib), полімерних хвилеводів чи хвилеводів з нестандартним профілем показника заломлення, де регулярна диференційна сітка була б неефективною.

Пов’язані терміни

Модовий солвер

Оптичний хвилевід

FDTD