Fermi折射率平面光波导的模方程

运用光线理论导出了Fermi折射率平面光波导的模方程,用此模方程可相当精确地确定这类光波导的模传输特性。     

GaAs／AlGaAs周期折射率光波导光学表面模

应用周期折射率介质光波导的模场分布函数和特征方程，分析了ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ周期折射率光波导中波导的材料参量和结构参量对ＴＥ模场分布的影响，并讨论了ＴＥ＿０表面基摸的形成。     

双包层低折射率芯光波导的解析解及数值分析

对芯层折射率小于内包层折射率的双包层光波导进行了解析求解，得到了模式场精确解及模式特征方程．对于HEll、TE01、TM01三个低阶模的特征方程进行了数值计算，给出了它们的色散曲线，然后研究了内包层与芯层的半径比、内包层的折射率对色数曲线和截止频率的影响．     

纵向填充不同介质的椭圆波导传播特性

在椭圆柱坐标系中，利用单介质椭圆波导电磁场解析解，对纵向填充两种不同介质的理想导体壁椭圆波导连接后的传播特性进行了研究，得到其模式场特征方程．结果表明，纵向填充两种不同介质的圆波导的电磁场模式特征方程是其特例．用数值计算方法研究了填充椭圆波导的介质折射率、波导的偏心率等对奇对称基模传播特性的影响，对波导中电磁波的传播特性及截止条件的讨论以及数值计算表明如此结构的波导有滤波作用．     

阶梯折射率椭圆柱状光波导的精确解

本文研究了阶梯折射率椭圆柱状光波导的精确解,并给出特征方程、截止波长和长短半轴最佳比的一般公式。     

双包光纤的WKB法模式分析及稳态衰减

本文用WKB法导出了双包阶跃型及梯度型光纤的特征方程,得到了模式传输常数的解,并对六种典型光纤的泄漏模进行了数值计算。结果表明:泄漏模将长距离地存在于光纤波导中,在稳态衰减状态,六种典型光纤中泄漏模的功率占传导模功率的百分比从2.6％到8.5％。     

导波光学概论

本文是有关导波光学的理论评述。在概述电介质平板波导本征模式的基础上,给出了微扰波导的耦合模方程和它的解。处理的课题包括导模和辐射模的耦合、两个导模的耦合、导模的衍射、TE-TM模转换,以及与此有关的光波导器件。     

方形光波导的Galerkin算法

应用简洁的Galerkin算法分析了方形波导的传输特性,将电场横向分量展成一组正交正弦函数级数的形式,代入电磁场的波动方程得到电场横 向分量展开系数的矩阵和模式的特征方程,求解该特征方程,可得到方形波导模式的传播常数,模场分布.     

单负材料填充包层的矩形波导模式特性

【目的】通过求解矩形波导模式特征方程,计算矩形波导横向场分布,研究电磁波在单负材料矩形波导中的传播特性以及该波导参数对其导模Exmn的影响规律。【方法】基于电磁场的波动理论和马卡梯里假设,利用图解法对波导有效折射率及横向电场分布进行求解,并分析波导模式的频率色散关系。【结果】该矩形波导的传播模式Ex0n和Ex1n为x方向衰减的表面模,仅当m1时,波导的传播模式才是振荡导模;固定波导芯子层厚度不变,当导波频率增大时,高阶模向高频方向移动的速度比低阶的快;保持m1,当m或n增大时,Exmn模式的截止点均向波导孔径增大的方向移动,且相邻模式的截止间距相等。【结论】单负材料包层的矩形波导既支持存在低阶表面模的条件,也支持存在高阶振荡导模的条件,波导孔径大小对导波模有很好的调制效果,可实现宽孔径多模传输和小孔径单模传输的功能。     

金属涂敷层对圆波导传输特性的影响分析

建立了金属圆波导中电磁模式的特征方程,通过特征方程研究了涂敷层电导率和厚度对电磁波传播特性的影响规律.先从圆波导中电磁波满足的场方程及边界条件出发,推导了在波导壁电导率及厚度有限、内壁具有金属涂敷层时满足传播常数的圆波导特征方程,并得到了各模式传播常数的近似解析式.通过近似解析式和数值法求解特征方程,得出金属涂敷层的厚度及电导率对衰减常数及相位常数的影响规律,解析解与数值解的结果具有很好的一致性.研究结果表明,金属涂覆层厚度在小于2倍趋肤厚度时对电磁波传播特性影响最大,在大于3倍趋肤厚度时趋于稳定值.     

任意截面介质填充类矩形波导传输特性的分析

为了分析任意截面介质填充波导问题,建立了一种直线法分析模型,并得到了这种波导的特征方程．以介质条填充的矩形波导为例对该模型进行了验证,结果与相关文献一致．对介质条填充矩形波导的主模和次低模的色散特性和截止特性进行了数值计算,得到了一些有意义的结果．该方法对处理电磁场边值问题有一定借鉴意义．     

多沟道波导及多量子阱光波导TM模色散方程的矩阵方法

转移矩阵方法(TMM)是一种精确的分析方法，它没有涉及任何的近似，计算也简单方便，是一种比较理想的分析光波导传播特性的方法．该文利用转移矩阵方法导出了多沟道波导和多量子阱波导的TM模式色散方程．     

平面光波导用于实时测试生化反应新方法的理论研究及其灵敏度分析

针对平面波导截止特性进行生化反应实时测试的问题，具体分析了三层和四层平面波导结构；鉴于三层平面波导存在的局限性；设计了四层平面波导用于实时测试生化反应的结构，对其测试的理论进行了论述，给出了其灵敏度．     

亚毫米尺度金属包覆波导超高阶导模的损耗研究

亚毫米尺度金属包覆波导中的超高阶导模具有一些重要性质,如偏振不灵敏性,对波导参数及入射光波长非常灵敏的特性,这引起了人们对它研究的极大兴趣.基于亚毫米尺度金属包覆波导,已经实现了一些具有良好光学特性和实用价值的导波光电子器件.该文用一阶微扰理论对亚毫米尺度金属包覆波导中的超高阶导模的损耗性质进行了详细的研究,发现超高阶导模在波导中的传输损耗随着光入射角度的减小而急剧增大,也即随着其模序数的增大而增大,并且导波层的厚度越大,其超高阶导模的传输损耗越小.     

Control of group velocity in an annular chain of microring coupled-resonator optical waveguides

In order to control group velocity,an annular chain of microring coupled-resonator optical waveguides was analyzed,and its transmission spectra were obtained using the transfer matrix method. The result showed that the curvature of the chain caused the dispersion curves to shift and the resonance fre-quency got fixed. It is therefore concluded that the group velocity of light in the annular chain of mi-croring coupled-resonator optical waveguides can be controlled by adjusting the curvature of the chain. We believe that such an annular chain can be used as an optical buffer or signal retarder for optical communication.     

电磁场中的最小作用原理及其应用

本文根据麦克斯韦方程,应用虚功原理推导了电磁场中的最小作用原理表达式,并把它作为统一的变分原理,推导了谐振频率、传播常数以及波导接头的阻抗等电磁场工程问题的泛函表达式.这些表达式在微波技术和光波导技术中是非常有用的.     

耦合模理论对光纤光栅的分析

从麦克斯韦方程组出发,基于光波导中的模式耦合理论,考虑到经紫外光照射后光纤纤芯折射率的直流增量,给出了新的光纤光栅耦合模方程,得到了较简洁的耦合系数表达式.通过求解耦合方程,得出了更严格的、与实验结果相符的布拉格波长表达式.     

渐变折射率平板光波导的散射子波相位的数值计算

利用转移矩阵理论，得到了渐变折射率波导的精确色散方程，并分析了存在于波导中的散射子波相位，对不同折射率分布时散射子波相位贡献的大小进行了数值计算，由此得到了WKB近似方法存在误差的原因。     

折射率沿轴向呈周期变化椭园柱状光波导

本文研究了折射率沿轴向(Z)呈周期变化的椭园柱状光波导的精确解,并作了一些讨论。     

光纤布拉格光栅的耦合模理论分析

利用光波导中的模式耦合理论，考虑到经紫外光照射后光纤纤芯折射率的直流增量，推出了新的光纤光栅耦合模方程，得到了较简洁的耦合系数表达式．通过求解耦舍方程，得出了更严格的、与实验结果相符的布拉格波长表达式．