周波数依存型3次元LOD-FDTD法の開発とプラズモンデバイス解析への応用

柴山, 純; SHIBAYAMA, Jun

このアイテムのアクセス数:57件（2025-06-20 13:52 集計）

Permalink : https://hdl.handle.net/10114/11514

閲覧可能ファイル

ファイル	フォーマット	サイズ	閲覧回数	説明
14_kaken_shibayama	pdf	404 KB	230

論文情報

ファイル出力

アイテムタイプ	研究報告書
タイトル	周波数依存型3次元LOD-FDTD法の開発とプラズモンデバイス解析への応用
その他のタイトル	Development of the frequency-dependent three-dimensional LOD-FDTD method and its application to the analysis of plasmonic devices
著者	e-Rad 研究者番号 40318605 著者名柴山, 純
著者	著者名 SHIBAYAMA, Jun
言語	jpn
雑誌名	科学研究費助成事業研究成果報告書
開始ページ	1
終了ページ	6
発行年	2014-05
著者版フラグ	Version of Record
キーワード	FDTD法
	表面プラズモンポラリトン
	光回路
	LOD-FDTD法
内容記述	研究分野：工学, 科研費の分科・細目：電気電子工学・電子デバイス・電子機器
抄録	研究成果の概要 (和文) : 3次元の微小プラズモンデバイスを極めて高速に解析できる、局所的一次元(LOD)法に基づく陰的なFDTD法を開発した。畳み込みの計算が一度で済み高い精度の得られる台形則に基づく手法、さらに、Fundamental法と呼ばれる技法の導入により、計算式の右辺に微分項を含まない極めて簡便な定式化を行った。プラズモニックギャップ導波路をPCで解析したところ、陽的なFDTD法で85分かかった計算がほぼ同等の計算精度を維持しつつ37分に低減された。開発した手法を用いて、種々の3次元プラズモンデバイスを解析した。デバイス特性を2次元構造デバイスと比較しながら議論し、3次元解析の重要性を示した。
抄録	研究成果の概要 (英文) : An implicit FDTD method based on the locally one-dimensional (LOD) scheme has been developed for the efficient analysis of three-dimensional (3-D) plasmonic devices. The trapezoidal recursive convolution technique has been adopted, in which a single convolution integral is required. In addition, a fundamental scheme has been introduced for efficient formulation of the algorithm, in which no spatial derivative exists in the right-hand side of the equations. The developed LOD-FDTD offers a reduced computation time from 85 min with the conventional explicit FDTD to 37 min for the analysis of a plasmonic gap waveguide. The characteristics of several 3-D plasmonic devices have been investigated using the LOD-FDTD. The 3-D results have been compared with those of 2-D models, showing the necessity of the 3-D analysis for an accurate evaluation of the plasmonic devices.
助成	文部科学省科学研究費補助金[基盤研究(C)]　課題番号：23560415　研究期間：2011-2013
資源タイプ	Working Paper
インデックス	資料タイプ別＞科研費報告書
インデックス	401 科研費報告書＞ 2013(平成25)年度科学研究費補助金研究成果報告書