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Modellierungsverfahren für die zeiteffiziente Simulation von optischen Verbindungen auf Leiterplattenebene / Oliver Stübbe. 2010
Inhalt
Einleitung
Zielsetzung und Inhalt der Arbeit
Grundlagen
Strahlverfolgung im dielektrischen Material
Maxwellsche Gleichungen für nichtbewegte Medien
Bestimmung der Eikonalgleichung
Strahlkomponenten im homogenen dielektrischen Medium
Reflexion und Transmission an dielektrischen Grenzflächen
Absorptionsverluste
Einfluss von rauen Wellenleiterberandungen
Modellierung der aktiven Komponenten
Modellierung der Detektoren
Modellierung der Quellen
Signaltheoretische Bestimmung der Übertragungseigenschaften
Anstiegszeit
3dB-Grenzfrequenz
Zusammenfassung
Aufbau und Analyse des passiven optischen Pfades
Der passive optische Pfad
Komponenten des passiven optischen Pfades
Aufbautechnische Charakteristika der eingebetteten Wellenleiter
Parameterabhängigkeit des transienten Übertragungsverhaltens
Variation der Wellenleiterlänge
Variation der Stimulation
Einfluss des Trajektorienverlaufs
Stand der Technik zur Bestimmung des transienten Übertragungsverhaltens
Physikalische Strahlverfolgung
Mehrtoransatz und rekursive Faltung
Zusammenfassung
Methodik für die Erstellung von Modellen für die zeiteffiziente Simulation
Modulares Konzept für die Modellgenerierung
Modellierungsebenen
Modellierung in der Mikroebene
Modellierung in der Makroebene
Generierung leistungsfähiger Modelle für die zeiteffiziente Simulation
Konforme Beschreibung der Kerngrenzhüllen
Integrationskonzept
Strategien zur Generierung von zeiteffizienten Modellen
Zusammenfassung
Modelle für Schichtwellenleiterstrukturen
Planarer Schichtwellenleiter
Analytische Strahlparameterberechnung
Zeiteffizienz des Verfahrens
Blockschaltbild
Schichtwellenleiter mit konstant gekrümmter Trajektorie
Analytische Strahlparameterberechnung
Zeiteffizienz des Verfahrens
Blockschaltbild
Zusammenfassung
Modelle für Kanalwellenleiter und mikrooptische Komponenten
Prinzip des virtuellen Schichtwellenleiters
Blockschaltbild des virtuellen Schichtwellenleiters
Zeiteffiziente Berechnungsverfahren für komplexe Strukturen
Kombinieren von Verfahren zur Strahlparameterberechnung
Reduzierung der Anzahl der virtuellen Schichtwellenleiter
Evaluation und Verifikation des Verfahrens
Kanalwellenleiter mit gerader Wellenleitertrajektorie
Direktverbindung basierend auf kaskadierten Segmenten
Zusammenfassung
Mehrtormodell für Kanalwellenleiter und mikrooptische Komponenten
Bestimmung der Koppelmatrix des Mehrtores
Beschaffenheit der Koppelmatrix
Beschreibung der Simulationsdurchführung
Evaluation des Verfahrens
Kanalwellenleiter mit gerader Trajektorie
Kanalwellenleiter mit konstant gekrümmter Trajektorie
Analyse eines komplexen Systems
Zusammenfassung
Zeiteffiziente Analyse eines symmetrischen Leistungsteilers
Aufbau des symmetrischen Leistungsteilers
Analyse mit Hilfe des analytischen Verfahrens
Partitionierungskonzept und Blockschaltbild
Vergleich der Simulationsergebnisse
Anwendung des Mehrtormodells
Partitionierungskonzept und Blockschaltbild
Vergleich der Simulationsergebnisse
Vergleich der verwendeten Verfahren
Abweichungen zwischen den Verfahren
Effizienz der verwendeten Verfahren
Schlussbetrachtungen
Zusammenfassung
Ausblick
Verzeichnis der verwendeten Symbole
Physikalische Konstanten
Formelzeichen
Zusätzlich verwendete Strukturen
Koppelmodul
Planare dreieckförmige Hilfsstruktur
Mathematik
Verwendete Funktionen
Fouriertransformation
Eigenschaften von Systemen
Linearität
Zeitinvarianz
Vektoranalysis
Der Nablaoperator
Vektoridentitäten
Empirische Kovarianz und Korrelationskoeffizient
Tabellenverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
Literaturverzeichnis
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