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Analysis of wave patterns in multiport quantum waveguide structures

机译：多端口量子波导结构中的波型分析

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Wave patterns in two- and four-port quantum waveguide structures are reported in order to analyse the operating modes of T-stub, single-branch and double-branch quantum couplers. The ballistic transport study is carried out using mode-matching techniques for solving the two-dimensional Schrodinger equation and special attention is paid to density probability and phase variations. To understand how carrier streams are driven towards the output ports, the local density of states and scattering parameters are calculated. On this basis, various geometries are considered and their operating modes including energy filtering in T-stub structures, real space transfers in a single-branch coupler and 3 dB coupling in a double branch coupler are investigated. We distinguish between operating mechanisms relying on multimode propagation and on interference processes in the monomode regime in order to investigate the origin of the directivity.
机译：报告了两端口和四端口量子波导结构中的波型，以便分析T型短截线，单分支和双分支量子耦合器的工作模式。弹道运输研究是使用模式匹配技术进行的，用于求解二维Schrodinger方程，并特别注意密度概率和相位变化。为了了解如何将载流驱动到输出端口，需要计算状态的局部密度和散射参数。在此基础上，考虑了各种几何形状，并研究了它们的工作模式，包括T型短管结构中的能量过滤，单分支耦合器中的实际空间传递以及双分支耦合器中的3 dB耦合。为了研究方向性的起源，我们区分了依赖多模传播的操作机制和依赖于单模态的干扰过程。

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