محاسبه نحوه امواج الکترومغناطیسی در برخورد به شبکه های هادی سه بعدی بوسیله چند روش عددی

شبکه های هادی سه بعدی از نظر پجش نور و امواج الکترومغناطیسی در جهات معین بسیاری از خصوصیات شبکه های دو بعدی را دارا هستند و در بسیاری از کاربردها استفاده از آنها راحتتر است . کار تحلیل این مسائل سه بعدی خلیل مشکلتر از مسائل دو بعدی است و باین دلیل جز در بعضی حالات خاص کارهای زیادی روی این مسائل انجام نشده است . هدف این تحقیق پیدا کردن روشهای کلی برای حل این مسئله و مقایسه این روشها بمنظور تعیین بهترین روش ممکنه بوده است . همه روشها ریاضی بکار رفته بر اساس بسط امواج در بالا و پائین شبکه بصورت مجموعه ای از امواج صفحه ای یکنواخت بوده است و تفاوت روش های مختلف در نحوه اعمال شرایط حد روی شبکه و بدست آوردن معادلات لازم میباشد. در روش اول با اعمال شرایط در نقاطی که بطور دلخواه انتخاب میشوند معادلات را بدست می آوریم. در روش دوم معادلات را با توجه به شرط به حداقل رساندن میزان خطا روی شبکه معین می کنیم. در روش سوم با استفاده از امپدانس معادلی در روی سطح روابط میدانهای الکتریکی و مغناطیسی را بدست می آوریم و معادلاتی را که از اینطریق بدست آمده است حل میکنیم. همانطور که انتظار میرفت همه این روشها با مشکلات محاسباتی روبرو گردیدند و با اینکه همه آنها مسائل دو بعدی را بدون اشکال حل میکردند در حل مسائل سه بعدی با اشکالاتی نظیر وقت زیاد کامپیوتر و یا موجود نبودن ظرفیت کافی روبرو می شدند و قسمت زیادی از وقت این تحقیق صرف رفع این مشکلات گردید. نتایج بدست آمده در بعضی موارد با نتایج محدود موجود مطابقت دارد و در بعضی موارد نیز اختلافاتی موجود است . نتایج بدست آمده امکان استفاده از شبکه های سه بعدی را در کاربردهای نوری و الکترومغناطیسی نشان میدهد لیکن دادن نظر قطعی در خصوص امتیازات آنها باید موکول به انجام تحلیل بیشتر گردد