基于有限元的一类脊波导传输特性分析

为了寻找传输特性更优良的脊波导结构,本文提出了一种新的脊波导。并应用有限元法对这种结构的单脊波导与双脊波导的截止特性及单模带宽作了分析,给出了主模及第一高次模的场结构图。结果表明其截止波长与单模带宽都要远比同尺寸的矩形脊波导大。进一步分析了填充介质的这种脊波导的截止特性,结果表明填充不均匀介质比的截止特性比填充均匀介质的脊波导更好。     

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.     

各向异质晶体平面光波导的截止特性和单模条…

从光波导的基本理论出发，研究了各向异性晶体光波导的导模理论，给出了阶跃形折射率分布波导的ＴＥ和ＴＭ模式的场分布表达式和模式色散方程，讨论了其截止特性和单模条件。在此基础上分析了渐变折射率分布平面波导的导模理论，得到了普遍的模式色散方程。采用离子交换法制备了Ｒｂ：ＫＴＰ波导，分析了其截止特性及扩散特性，给出了制备ＫＴＰ单模波导的条件。     

双色界面光孤子的特性研究

考虑双色光在带有周期性光格子的非线性波导界面处的传输特性,主要研究相位匹配条件及波导参数对表面光孤子的存在及稳定性的影响,并讨论如何通过波导参数调制对其进行全光控制.     

矩形双脊波导传输特性研究

为了寻找最佳传输特性的波导结构,通过矩形波导内电磁波的波方程、矩形波导内截止波长特性,结合微扰理论以及时域有限差分法研究矩形波导、双脊波导内电磁波传播特性,计算分析矩形波导、双脊波导截止波长随波导结构尺寸的变化。结果表明:双脊波导的脊间距越小,单模带宽越大,矩形双脊波导的截止波长较同尺寸矩形波导大;模拟的双脊波导内电磁波主模与第一高次模的场结构图显示,在对称双脊波导的脊点处场强变化、能量损失最大。     

毫米波双H形波导特性的研究与应用设计

利用直线法分析了毫米波双H形波导，同时对其色散特性和截止特性作了数值计算和分析，基于双H形波导的开放性以及大尺寸、结构简单、易于加工等突出优点，给出其应用设计，对双H形波导的理论研究及工程应用有一定参考价值。     

用横向谐振等效网络法分析梯形槽波导的色散特性

用横向谐振等效网络法分析了梯形槽波导主模的色散和截止特性，迷对槽波导的设计，加工及应用具有重要价值。     

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．     

分析表面粗糙有耗波导传输特性的频域有限差分方法

提出了一种分析金属有耗和表面粗糙对波导传输特性影响的频域有限差分方法(FDFD).该方法按照Maxwell方程组的旋度方程对波导横截面内部场分量进行差分展开,对波导的有耗金属边界和表面粗糙边界分别采用表面阻抗边界条件(SIBC)和等效SIBC代替.将波导内部节点场分量及边界节点场分量满足的方程联立形成特征矩阵方程组,通过求解特征矩阵的特征值可得到指定频率下金属波导的传播常数.和微扰法相比,FDFD方法能分析截止频率以下及形状不规则时表面粗糙有耗波导的传输特性.数值仿真结果表明,随着粗糙度的增大,金属衰减损耗逐渐增大到表面光滑时损耗的2倍.     

傅立叶展开-差分法分析多层介质H波导的特性

用已提出的一种新的分析任意截面槽波导和填充非均匀介质的类矩形波导的傅立叶展开一差分法对填充多层介质的H波导进行了分析.通过对填充不同厚度介质的H波导截止波数的计算及与解析法计算结果的对照,验证了该方法的正确性,同时对填充多层介质的H波导的截止特性和色散特性进行了分析.该方法可以便捷地解决H波导在微波毫米波应用中的实际工程问题,其结论对于微波毫米波元器件的设计和应用有着一定的参考价值.     

等离子体窄通道中的电磁波传播特性分析

在等离子体鞘套中激光成丝形成等离子体通道,该通道可以被等效为内部是低密度等离子体、外层为无限大厚底高密度等离子覆层的等离子体圆柱波导。分析了该模型下的传播特性,重点讨论了各类模式下的特征方程、截止的条件及波导的截止特性。     

波导芯层折射率不同的定向耦合器研究

利用耦合理论研究了芯层折射率不同的定向耦合器的耦合特性,得到了其耦合波方程的通解.给出了不同入射条件下波导耦合引起的光场功率和相位的变化特性,并与通常理论研究的等芯层折射率的结果进行了比较.特别指出,等芯层折射率的光波导耦合特性是本文所研究耦合特性的特例,对于芯层折射率不同的双波导定向耦合器,当光从折射率较大的波导入射时,两波导中的光场功率存在着周期性的不完全交换,芯层折射率较大的波导相对于另一波导的相位差有起伏地反向增大,而等芯层折射率时两波导间有周期性的完全功率交换,光场间相位差为π/2;当等强度光从两个波导入射时,光在两波导传输过程中存在功率交换,芯层折射率较大的波导相对于另一波导的相位差有起伏地增大,而等芯层折射率时两波导间没有功率交换,光场等振幅、等相位传播.     

正方晶格光子晶体ΓΜ方向波导的传输特性研究

在二维正方晶格光子晶体中沿第一布里渊区的ΓΜ方向设置线缺陷波导,采用时域有限差分法研究不同宽度波导的传输特性。计算结果表明：一定范围内改变波导宽度,当由 增加 时,波导维持单模传输,其透射通带宽度由0.31-0.37（ωa/2πc）大幅增大到0.28-0.36（ωa/2πc）,当波导宽度超过时 ,波导呈现多模特性,其透射通带几乎不变。     

阵列波导光栅复用器的研究进展

文章介绍了阵列波导光栅的构成,讨论了阵列波导光栅作波分复用的工作原理及构成波长路由器,光上路／下路器和光分路器的有关特性,介绍了该器件目前国际最新研究进展。     

条形SOI光波导的群速度色散

本文通过数值模拟分析了条形SOI光波导的群速度色散和亚皮秒脉冲信号的动态特性.与弱限制波导不同,条形SOI光波导的群速度色散主要取决于波导色散而非材料色散,所以可以通过几何参数控制波导的色散特性.群速度色散会使短脉冲信号发生展宽和啁啾效应,对长度接近厘米量级的级联器件而言,这种影响更为明显.另外,由于波导的非对称性,TE01.和TM01.的群速度色散存在很大的差别,从而导致信号的动态特性有所不同.     

作波分复用最佳楔形平面阵列波导光栅传输模式特性的研究

采用楔霰平面阵列波导研究了其传输特性，建立了最佳数学模型，对于渐变波导光栅输入Bloch模转换成平面输入波讨论得到其AWG的传输效率及模式－幅值函数。楔形平面阵列波导能够作光局域网的星形耦合器和波分复用器。     

基于有限元的多脊波导传输特性的数值分析

将有限元方法引入到多脊波导传输特性的讨论中,求解了一对脊、三对脊、五对脊波导的主模截止波长,单模带宽以及典型尺寸的场结构图,分析了随着脊对数的增加三种波导传输特性的变化以及脊宽度变化、脊与脊之间距离变化对波导传输特性的影响,并给出了相应的计算数据和图示.     

流体动力学调制下的动态光流控波导及其生化应用

基于流体动力学调制,探究光流控波导的独特光学特性及其生化应用.将微流体独特的输运、扩散、离心性质应用到光波导设计中,赋予液体不同于固态光波导的奇异性质.例如以输运为主的流体特质可构造动态可调的阶跃波导;扩散明显的流体特质可构造具有独特衍射现象的渐变波导;离心性质可实现纤芯3D可调的动态波导.结合其他液体性质,光流控波导可实现传感、染料激光及颗粒分离的诸多生化应用.     

波纹馈源的传播和辐射特性

本文简述了周期加载波导中Floquet 传播模空间谐波的色散特性;利用Floquet 原理采用模匹配法求解了波纹圆波导中场的特征方程式,比较详细地分析了波纹圆波导中混合模的传播特性,导出了波纹圆锥喇叭的远区辐射场。方向图形具有轴对称,低旁瓣,交叉极化小的特性。     

Woodpile结构中锯齿波导的研究

采用时域有限差分方法（FDTD）,详细设计、模拟和分析了woodpile结构中锯齿波导的传输特性。模拟结果表明：通过改变波导中相邻锯齿的长度,可以有效控制波导的导带范围;且利用锯齿波导设计灵活的特性,可以设计沿任意方向传输的波导结构。利用导带范围受相邻锯齿长度调控这一特点,设计、模拟并分析了由锯齿型波导形成的Y型波分复用器,两输出通道中锯齿长度分别取0.3a-0.5a和0.3a-0.8a,模拟结果表明两输出通道导带范围完全不同,充分说明在器件设计中可以引入锯齿型波导,通过调节锯齿长度实现频率选择的特性。