单个散射杂质对电子波导影响的理论研究

本文用一双波导模型模拟漏波导，用δ函数模拟散射势，从理论上研究了单个散射杂质对漏波导传输特性的影响，结果表明，波导中即使存在单个散射杂质也会极大地影响无杂质漏波导中所观察到的电导台阶和隧穿电流的振荡，而位于隧穿势垒外的散射杂质对电导和隧穿势电流的影响均忽略，计算结果还显示，当散射势足够强时，其影响将趋于饱和，散射杂质对波导中的每一传播模的影响也作了讨论。     

新型AWG的数值模拟研究

提出了一种新型的用作解复用器的阵列波导光栅(AWG)，采用自聚焦平板波导和普通的透镜作为输入和输出平板波导，用圆柱形阵列波导代替以前的方形波导。对整个器件进行了理论分析和数值仿真，并对器件的结构进行了优化，验证了设计的可行性。     

圆波导结构截止频率的时域分析法

本文提出了一种修正的适合于研究圆波导结构的ＦＤＴＤ分析方法，用于求解此类波导结构ＴＥ０ｎ和ＴＭ０ｎ模式的截止频率和场分布，有杉此方法可将这类三维问题在一维空间中加以处理，大大提高了计算效率和减少存贮量，本文对各类典型圆波导结构的截止频率进行了计算和分析，同时分析了网格剖分对计算结果精度的影响，并与已知的理论结果和其它数值方法的计算结果进行了比较，证实了这一方法的可靠性。     

任意截面槽波导传输特性的直线法分析

用直线法对任意截面槽波导进行了分析,对几种典型槽波导的传输特性进行了数值计算和分析比较,并将本文分析模型与相关文献进行了对照,误差在1%以内.提出了一种新型截断圆形槽波导,并对其传输特性进行了数值计算和分析.     

渐变折射率平面波导导模的等效平面波导解法

提出求解渐变折射率平面波导导模的一种简单且有足够精度的近似解法，是用对称三层平板波导逼近对称渐变平面波导，用四层平板波导逼近非对称渐变平面波导，再用变分公式进行修正。对各种典型折射率剖面（直线型、抛物型、指数型、高斯型）的计算结果表明，与精确数值解法结果相符。     

用有限元法分析任意截面槽波导

用有限元法分析了任意形状槽波导。在槽波导开放端口引进了吸收边界条件。对矩形槽波导、Ｖ形槽波导、圆形槽波导的分析表明，计算结果与实验值以及其它方法得到的结果有较好的吻合。     

含缓冲层的四层平板波导的微扰分析

给出计算含缓冲层的四层平板波导传播常数与衰减系数的高阶微扰理论，导出了由三层平板波导传输特性计算含缓冲层四层平板波导传输特性的高阶近似解析公式。方法简便易行，且可求得较高精度的结果。     

圆形槽波导的另一种分析方法

本文利用矩形剖分的近似方法并借助于Ａ．Ａ．Ｏｌｉｎｅｒ等人得出的有关矩形槽波导的分析结果，建立了圆形槽波导的横向等效网络，根据横向谐振条件得到了该波导结构的色散关系，数值计算结果表明，该方法较为简单，且具有较好的精度，是分析圆形槽波导中主模色散关系的一种有效方法。     

非对称圆形双槽波导的研究

本在单个圆形槽波导和对称圆形双槽波导研究的基础上，提出了非对称圆形双槽波导。通过对该结构中场分布的分析，导出了特征方程，并与对称圆形双槽波导所得的结果进行了比较。     

条形波导的三维标量FDTD法分析

发展了一种实用的对条形结构波导中光的传输特性进行模拟计算的三维标量时域有限差分(FDTD)数值计算方法,并对在电吸收调制器条形波导中的光场分布进行数值模拟计算,得到了在条形波导中光传输方向上不同横截面上的光场分布形式,这些光场分布是由波导中不同模式场叠加形成的,反映了波导中多模干涉的现象.数值模拟计算的结果与实验测试结果相一致,证明了这种三维标量FDTD法应用于条形光波导结构分析的有效性.此方法具有掌握容易,计算分析简便等优点,适用于条形结构波导的设计、模拟和特性分析.     

光导池吸光度表达式的推导与计算

在窄矩形横截面入射光束被平凸透镜会聚后，其入射光线全部沿直线型光导池的子午面反射行进的情况下，推导出光导池吸光度表达式．按此式用计算机进行数值计算并作图，发现吸光度Ａ与待测样品浓度和光导池的长度均成很理想的线性关系．     

浅海波导中椭球体声散射特性研究

利用边界元法研究了三维海洋波导中声波与椭球散射体相互作用问题.分析了海洋波导中声波与结构体相互作用的声散射特性,包括声压在水平断面和垂直断面的分布特点.数值分析表明:浅海中椭球体的散射特性与自由场中明显不同,当椭球体按照一定比例变化时,其散射声压变化规律会近似于球体而声压幅值低于球体,这对于浅海中非规则目标散射特性的研究是非常重要的.浅海波导对散射目标有显著的影响.     

多沟道光波导TE模的转移矩阵及模式本征方程的改进

对于多层平板波导的模场分布的研究,转移矩阵方法行之有效.该文研究由两种均匀基膜交替邻接组成的多沟道光波导,通过合理的划分周期区间,将一个周期取作3层对称膜,从而可以用一个等效的单层结构来替代它.然后,严格导出了这种周期性结构TE模的转移矩阵和模式本征方程.     

多层非均匀波导吸声特性研究

在非均匀复合吸声结构研究的基础上,应用分层分析方法,研究了非均匀波导的吸声性能.结果表明,对非均匀层进行分层后,结构在低频时的吸声性能有所提高.因此改变非均匀层的波导长度,对结构吸声性能的优化设计具有实际意义.如果第1层波导长度大于后几层,则结构在低频时的吸声性能可获得明显改善.     

矩形波导管均匀高斯光束的初步理论研究

波导管均匀光束能量分布是一种经济实用、方便可行的方法,在激光LIGA(德文缩写:深度X射线光刻、电铸成模、微塑铸)、激光微成型等新兴领域有着重要的应用,然而关于波导管均匀准分子、固体激光光斑能量分布的理论研究还没有成熟可靠的方法.本文提出了一种基于经典光线传播的均匀光斑能量的简单模型,探讨了一维高斯光束经矩形波导管后的能量分布均匀性问题,得到了波导管均匀光斑能量的表达式,阐明了经矩形波导管后光斑横截面能量分布与透镜、波导管尺寸以及输出截面的关系,为实验中波导管的加工、实验设计提供了理论依据和指导.     

一种新型枕形波导的有限元法分析

研究了一种新型的枕形波导,该枕形波导一方面考虑到矩形波导管的变形,另一方面又有优于矩形波导的优点,其特性阻抗小,易于和低阻抗同轴线、微带匹配,在传输相同波长电磁波时有较小的波导尺寸.分析了枕形波导的截止特性、带宽特性及主模的阻抗特性.     

自由空间法测试超材料的电磁参数

随着近年来超材料技术的迅猛发展,对超材料有效电磁参数的测量精度也要求越来越高。研究了超材料的有效电磁参数的测试技术,提出了利用自由空间法来测试超材料的有效电磁参数。与其它测试方法相比,自由空间法是一种非接触和非破坏性的测试方法,对测试材料样品没有非常严格的形状和工艺要求,只需厚度均匀且具有一定大的测试面积,以避免边沿绕射。探讨了在参数反演过程中产生的多值问题和相位模糊问题,并通过理论分析给出了一种有效的解决力案。用自由空间法测量了超材料样品在(8 GHz-14 GHz)的有效电磁参数,并和波导法的测试结果进行了比较。结果表明自由空间法测试超材料的电磁参数是正确可靠的,具有实用价值。     

敷介质矩形波导缝隙天线阵的设计

由于介质对缝隙的电特性和缝隙之间的互耦影响较大,因此,敷介质矩形波导缝隙天线阵的设计较为困难。本文中提供了敷介质矩形波导窄边缝隙天线阵的一种设计方法,给出了两个设计方程。应用该方程进行了阵列设计,结果证实了本文中所提供的设计方法是成功有效的。     

任意形状皱阶周期波导中TM模分布反馈系数

采用转移矩阵理论来分析TM模在任意形状皱阶周期波导中的传播问题,用精确的转移矩阵方法来得出TM模下的分布反馈系数(耦合系数)的解析公式.以此来与耦合模理论对比,可以发现转移矩阵理论有物理意义清晰、数学处理简单的优点.并且与TE模下的分布反馈系数公式对比,可以深刻理解模式对任意形状皱阶周期波导的分布反馈系数的影响.     

矩形波导中TE10波的特性分析

TE10波是矩形波导的主模.本文从电磁波的波动方程和麦克斯韦方程出发,导出TE10波的场量结构、矩形波导壁面上电荷电流的分布及TE10波的传播参数,并对其特性进行深入分析,最后归纳出TE10波在矩形波导中传输时的一些显著特点及在实际中的应用.