SIMULATION NUMÉRIQUES DE LA PROPAGATION D’ONDE ELECTROMAGNETIQUE DANS DES MILIEUX PAR LA METHODE FDTD

Abstract

Les propriétés électromagnétiques des milieux complexes (c'est-à-dire nonlinéaires et dispersifs), ainsi le comportement de l’onde électromagnétique dans ces milieux est un sujet de recherche très intéressant et indispensable dans les dernières années avec l’évolution remarquable dans la science de la matière, pour divers domaine de conception des composantes et dispositifs en électronique et en télécommunications. L’obscurité des ondes électromagnétique rond se phénomène physique mystérieux et difficile à comprendre, d’où la modélisation numérique tire son avantage et elle est utiliser comme un outil d’investigation de l’interaction entre l’onde et la matière. Mathématiquement la propagation d'onde électromagnétique est un problème de valeurs initiales, ce problème peut être résolu numériquement par diverses méthodes numériques. Mais nous distinguons deux approches dissemblables de résolution de tels problèmes impliquant directement les équations de Maxwell dans leurs formes différentielles et qui sont des équations aux dérivées partielles de premier ordre. La première approche est dans le domaine fréquentiel utilise les équations (rotationnelles) de Maxwell en domaine fréquentiel (FDFD), et la deuxième est dans le domaine temporel utilise aussi les équations (rotationnelles) de Maxwell dans le domaine temporel (FDTD, FEMTD, FVTD). Ce travail a comme objectif d’élaborer des codes de calcules numériques pour des modèles physique de la propagation d’onde électromagnétique dans des milieux dispersifs. La méthode des différences finies dans le domaine temporel (FDTD) est appliquée pour la conception des modèles numériques pour la résolution des équations (rotationnelles) de Maxwell, et la méthode ADE-FDTD est utiliser pour introduire les phénomènes dispersifs de la matière. Ainsi que des techniques associer a la méthode FDTD comme les bords absorbantes de Mur « Absorbing Boundary Conditions » (ABC-de-Mur) ou Unsplit-PML « Unsplit Perfectly Matched Layer », sont dériver et introduites dans l’algorithme de calcule pour tronquer le domaine de calcule afin des modéliser un domaine de calcule ouvert, en plus que la transformé de Fourier est implémenter dans la méthode FDTD pour passer en domaine fréquentielle.