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完美匹配层(PML)在波导的计算问题中被视为是一种最广泛的无界区域截断方式[1,11,12],而如何选取最优化PML已经成为了研究的热点。本文主要从Helmholtz方程的一种有限差分方法入手,来研究完美匹配层(PML)中参数的最优化设计问题。一般而言,完美匹配层的优化问题主要是相应σ(x)吸收函数中参数的优化问题。最主要的衡量标准是在求解区域上加上了一层完美匹配层后产生的具体反射系数模的值,计算得到的结果越小越好。若给定一个θ角(θ为波向量与z轴之间的夹角),就可以算得一具体的反射系数模|Rθ|。为了更加全面地来衡量完美匹配层的优化问题,本文采用了反射系数模的平均值|(R)|,即:|(R)|=2/π∫π/20|R(θ)|dθ. 以此为衡量标准,本文主要研究了三类吸收函数中的参数的具体选取,它们分别是:1)c·tp型;2)c·t3/1+t2型;3)c1·t3/1+c2·t2型。 在第一类吸收函数中,我们得到了其最优化参数的设计表格。只要按照实际计算的要求,就可以设计出相应的吸收函数形式。同时,这一节也研究了这些参数具体和哪些量有关;在第二类吸收函数的参数设计中,我们得到了c=17时|(R)|取到最小值0.0452,并将算得的最优化吸收函数与上一类进行优缺点对比,发现与上一类函数取p=1时的结果相差无几;在第三类吸收函数的参数设计中,我们先计算了c1=1的特殊情况,得到了此时唯一参数取21.4时|(R)|取到最小值0.05789,并将得到的最优化吸收函数与前两类进行优缺点对比,计算结果与第二类的结果非常相近;当c1≠1时一般情况的研究结果显示:c1=1110.5和c2=0.061这对参数组合形成的吸收函数取得的|(R)|取得了0.012763510的较好结果,与第一类吸收函数取p=3且s=83.3取得的效果一致,比第二类的结果优化了近4倍,计算结果是最好的。