Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analiza numeryczna propagacji światła w urządzeniach optycznych i optoelektronicznych realizowanych metodami technologii planarnej

Sujecki S.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2008

|

z. 167

1-146

PL

W pracy przedstawiono teoretyczne podstawy metody dekompozycji kierunkowej oraz omówiono jej zastosowanie do analizy i projektownia urządzeń optycznych i optoelektronicznych realizowanych metodami technologii światłowodowej planarnej. W szczególności zaś przedmiotem rozważań są podukłady planarnych struktur światłowodowych stosowane w układach optyki zintegrowanej, takie jak światłowód przewężany, światłowód zakrzywiony, rozgałęzienie światłowodowe oraz odcinek światłowodu. Ponadto rozważa się zastosowanie metody dekompozycji kierunkowej w analizie i projektowaniu krawędziowych diod laserowych dużej mocy. Do szczegółowych zagadnień poruszanych w tej pracy zalicza się między innymi analizę dokładności przybliżenia uproszczonego wektorowego, skalarnego oraz zastosowanie metody efektywnego współczynnika załamania w analizie właściwości propagacyjnych światłowodów planarnych, analizę wpływu rzędu przybliżenia Pade'go operatora pierwiastkowego na dokładność obliczeń uzyskanych metodą dekompozycji kierunkowej, a także zastosowanie nieortogonalnych układów współrzędnych w metodzie dekompozycji kierunkowej. Ponadto przedyskutowano zagadnienie stabilności algorytmów, które wykorzystują metodę dekompozycji kierunkowej do obliczania rozkładu gęstości fotonów wewnątrz wnęki rezonansowej krawędziowej diody laserowej dużej mocy. Obliczenia metodą dekompozycji kierunkowej przeprowadzono przy zastosowaniu metody różnic skończonych. Prezentowane wyniki mają charakter użytkowy i mogą być wykorzystane do prowadzenia prac doświadczalnych oraz projektowania urządzeń i podzespołów realizowanych metodami technologii światłowodowej planarnej.

EN

This study provides the theoretical fundamentals of the directional decomposition method and presents the details of the application of this method to the analysis and design of the optical and optoelectronic devices realised using the processing techniques of the planar technology. Particularly, the application of the directional decomposition method to the analysis and design of basic elements of integrated optical circuits, such as bent and tapered waveguides, waveguide sections and Y-junctions is studied. Furthermore, the application of the directional decomposition method to the analysis and design of the edge emitting high power laser diodes is investigated. The particular problems considered include the analysis of the accuracy of the polarised, scalar and effective index approximations, investigation of the accuracy of the Pade approximation to the square root operator and the application of the non-orthogonal coordinate systems in the directional decomposition method. Moreover the stability of the algorithms using the directional decomposition method for the calculation of the photon distribution within an edge emitting high power laser diode cavity was studied. All calculations were performed using finite difference method. The presented results are of practical value and can be used in experimental investigations and in designing the optical and optoelectronic devices fabricated using the planar technology.

2

Numeryczne rozwiązywanie dwuwymiarowego równania przenoszenia masy w rzekach

Kalinowska M.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2006

|

Vol. 15, No. 1

13--20

EN

The transport processes in rivers in many cases can be represented by depth-averaged, two-dimensional advection-diffusion equation. The equation with general boundary and initial conditions does not have an exact analytical solution, and therefore problem requires numerieal methods. It is important to choose an algorithm, which is accurate, stable and fast. The Altemating Direction Implicit method has been proposed to solve the problem. The scheme is stable and relatively fast. Tests in a simple canal for which the analytical solution is known, show that the scheme can give us an accurate solution comparing to the analytical one.

3

2nd and 3rd-order finite difference methods with counter-error formulations for solving the convection-diffusion equation

Wang X., Guo B., Ghalambor A.

Archives of Mining Sciences

|

2006

|

Vol. 51, no 1

101-122

EN

Numerical simulation is becoming a common means of predicting performance of oil and gas reservoirs in the petroleum industry. It is also a time-consuming task due to the large dimension of the simulation grids and computing time required to complete a simulation job. Commercial software used in the petroleum reservoir simulation employs the first-order-accuracy finite difference method to solve the convection-diffusion equation. This method introduces numerical dispersion because of truncation error caused by neglecting higher-order terms in Taylor's expansion. This study focused on providing solutions to the above problems. We developed and tested two new algorithms to speed up computation and minimize numerical dispersion. In this research, we have derived the second- and third-order accuracy finite difference formulations to solve the convection-diffusion equation and applied a counter-error mechanism to reduce numerical dispersion. The results indicated that the use of the second- and third-order accuracy finite difference formulations can speed up numerical simulations and retain a sharp displacing slope controlled by the physical diffusion coefficient.

PL

Symulacja numeryczna jest powszechnie stosowanym narzędziem w projektowaniu procesów eksploatacji złóż ropy naftowej i gazu ziemnego. Obliczenia numeryczne są niezwykle czasochłonne, ze względu na wielkowymiarowe z dużą ilością oczek siatki, a także na czas potrzebny do przeprowadzenia pełnej symulacji. Handlowe oprogramowanie używane w inżynierii złożowej do rozwiązywania równań konwekcyjno-dyfuzyjnych wykorzystuje metody różnic skończonych o dokładności pierwszego rzędu. Te metody wprowadzają tzw. numeryczną dyspersję, której powodem jest zaniedbanie wyrazów wyższego rzędu w rozwinięciach w szereg Taylora. Numeryczna dyspersja zniekształca obraz rozwiązań. Artykuł dotyczy właśnie tego problemu. Autorzy rozwinęli i sprawdzili dwa nowe algorytmy przyspieszające proces obliczeniowy i minimalizujące dyspersję numeryczną. Zbudowany formalizm obliczeń, to metody różnic skończonych o 2-gim i 3-cim rzędzie dokładności dla równania typu kon wekcyjno-dyfuzyjnego, z oszacowaniem błędu wyrównującego. Efektem jest zredukowanie numerycznej dyspersji. Rezultaty obliczeń pokazały, że użycie tych metod może przyspieszyć przebieg symulacji komputerowych oraz otrzymać nachylenie konturu płynów wypierającego i wypieranego, wywołanego tylko przez współczynnik dyfuzji fizycznej.