近日,我校数理学院王世杰博士最新研究论文在微波领域国际顶级期刊《IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques》上发表。论文标题为“Mixed Mortar-Element Method for the Eigenvalue Problem of Photonic Crystal Resonators”,盐城工学院为论文第一完成单位,王世杰博士为第一作者。

光子晶体是一种人造的周期性结构,常用在波导、滤波器和传感器的生产设计中。光子晶体的晶胞可被视为一种具有Bloch周期边界的谐振腔,其特征值可用于获取光子晶体的完全频率带隙,有助于约束和控制电磁波的传播。依托国家自然科学基金青年科学基金项目(项目号:62401496,2025.01-2027.12)支撑,王世杰博士团队将混合mortar元法引入到光子晶体谐振腔特征值问题中,并结合tree-cotree技术成功去除了非物理的DC伪模式,为计算光子晶体的能带结构提供了新的数值仿真算法。
该研究的贡献与意义:(1)混合mortar元法适用于求解具有复杂计算区域的光子晶体谐振腔特征值问题,它的计算效率优于传统的有限元法、谱元法和混合有限元法。(2)在混合mortar元法中,离散梯度矩阵可以被解析地构造,其非零元素为1或-1。(3)该成果凸显了盐城工学院数理学院教师在多学科交叉(数学、应用物理学、数据科学)解决重大电磁仿真问题上的科研实力。
下一步,团队将深耕计算数学中有限元法和区域分解技术,持续突破电磁仿真核心瓶颈技术,力争形成一批具有自主知识产权的高水平创新成果,为盐城地方经济社会高质量发展提供有力支撑。
论文链接:https://doi.org/10.1109/TMTT.2026.3691049
