收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

波导模式基本理论及其应用

文学金  
【摘要】: 随着光纤通信领域中波分复用技术的飞速发展,对各种高性能的分离光学元件和集成光学元件的市场需求,使得集成光学和光波导理论成为了该技术领域的热点研究课题。在这一领域中,存在着理论分析和数值计算两大类解决问题的方法。当人们试图通过理论分析的方法解决问题得不到理想结果的情况下,就采用数值模拟的方法来获得问题的求解。数值方法的基础是理论分析,而且数值分析只能给出特定条件下的结果,其结果具有评价性能参考意义,不能从根本上提供解决或者优化问题的方法。因此理论分析方法尤为重要。但是当前的理论分析方法并不完善,存在一些问题。本文主要针对目前光波导模式理论中不太被涉及到的模式完备性理论做了论述,并在解决实际问题方面做了一些探究。 本文首先从泛函分析的方法出发,研究了矢量偏微分算子本征函数系的性质,得到了矢量偏微分算子正交完备归一化本征函数的存在证明,研究了Maxwell方程组的情况,证明了电磁场在均匀和非均匀介质条件下的正交本征函数系的完备性质。接着推导了阶跃折射率平面介质波导和圆光纤的正交模式——包括束缚模式和辐射模式。由于从一个空间到另外一个空间的光束传播伴随着界面上各个模式能量之间的耦合,作为应用,本文介绍了完备性在三个情况下的应用:平面波导出射光束的衍射性质、波导的横向和纵向耦合以及标量光栅的测试。其中平面波导的出射光束衍射性质是光从波导模式到自由空间谐波耦合,波导的横向耦合和纵向耦合是从一种波导的模式耦合到另外一种波导模式的耦合,标量光栅可看作从一个谐波空间到另外一个谐波空间的耦合。 最后作为验证的实验,本文完成了波导—光纤耦合的第一部分准备工作:V型槽的制作。本实验为波导—光纤耦合提供了对准的条件,为进一步实验做好了准备。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 成煜;李诗愈;李进延;陈伟;;抗弯光纤的理论研究与制造[J];光学与光电技术;2005年06期
2 成煜;赵修建;李诗愈;李进延;陈伟;;控制色散的波导结构分析[J];光学与光电技术;2006年05期
3 ;BUTTERFLY扬声器系统产品[J];电声技术;2007年S2期
4 姜永金;田立松;杨虎;毛钧杰;;MPSTD算法在波导分析中的应用[J];国防科技大学学报;2006年02期
5 柏宁丰;孙小菡;廖复疆;冯进军;;金属电磁带隙波导特性分析[J];华中科技大学学报(自然科学版);2007年S1期
6 诸葛天祥;杨中海;黄启先;;微波等离子灯微波系统的改进[J];微波学报;2008年S1期
7 崔焱;田兵;;毫米波宽带波导功率合成器设计[J];无线电工程;2011年06期
8 沈忠祥;;分析曲边截面波导主模特性的新方法[J];微波学报;1991年03期
9 李雅静;安振峰;陈国鹰;王晓燕;赵润;杜伟华;王薇;;小发散角量子阱激光器研究[J];微纳电子技术;2008年11期
10 黎华;韩英军;谭智勇;张戎;曹俊诚;;半绝缘等离子体波导太赫兹量子级联激光器工艺研究[J];物理学报;2010年03期
11 潘中伟,刘成国,郭丽;东南沿海波导结构的预报方法[J];电波科学学报;1996年03期
12 杨海泉;张兴德;;改变衬底表面的晶向对非平面 LPE 生长结构的影响[J];半导体光电;1989年02期
13 温俊鼎;施美娟;;波导静磁波延迟线的新结构探究[J];现代雷达;1991年06期
14 顾聚兴;光栅波导结构给出窄光谱带宽[J];红外;2001年09期
15 滕冰;陈峰;王继扬;董胜明;王正平;;Ni~+注入BiB_3O_6晶体光波导的折射率分布[J];压电与声光;2006年04期
16 朱素平;;定向耦合器耦合长度与波导结构的关系[J];襄樊学院学报;2009年11期
17 郑勉;李伟勤;孙晓玲;陈涛;;一种使用光学滤波器分离副载波标签和净荷的方案[J];半导体光电;2011年01期
18 严蓉;吴丰顺;刘辉;莫丽萍;姜雪飞;彭卫红;;波导光互连的研究进展[J];电子工艺技术;2010年06期
19 邢启江,徐万劲;由WNi金属薄膜形成光弹波导结构的研究[J];量子电子学报;2000年05期
20 成煜;赵修建;陈伟;张继红;龚勇宏;;色散补偿方案的研究[J];光学与光电技术;2006年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周燕;张振伟;崔伟丽;韩元;张存林;;太赫兹波导的进展[A];光电技术与系统文选——中国光学学会光电技术专业委员会成立二十周年暨第十一届全国光电技术与系统学术会议论文集[C];2005年
2 钱奇;王琰;杨钢锋;张勤远;姜中宏;;碲酸盐玻璃飞秒激光刻写特性研究[A];中国硅酸盐学会特种玻璃分会第三届全国特种玻璃会议论文集[C];2007年
3 张新定;赖冬梅;翁宝龙;;波导结构中的几何光传输(英文)[A];第十五届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2012年
4 成煜;李诗愈;李进延;陈伟;;抗弯光纤的研究与应用前景[A];全国第十二次光纤通信暨第十三届集成光学学术会议论文集[C];2005年
5 郑超;刘埇;吕昕;;一种基于PBG结构的THz波导滤波器设计[A];2011年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];2011年
6 汤冬华;陈历学;丁卫强;刘艳;孙秀冬;;基于多模干涉原理的低串扰垂直交叉波导结构[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
7 董芳驰;唐小宏;毛睿杰;;Ka波段矩形波导中截面微带探针过渡的设计与优化[A];2007年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];2007年
8 曾奇远;范海涛;徐自强;;Ka波段LTCC基片集成波导带通滤波器的设计[A];2010中国电子制造技术论坛论文集[C];2010年
9 王勇;;K/Ka波段波导同轴转换的HFSS设计[A];2005'全国微波毫米波会议论文集(第三册)[C];2006年
10 刘建斌;周希朗;易辉跃;;广义脊形波导传输特性的2-D频域有限差分法分析[A];2003'全国微波毫米波会议论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张巧利;基于复合左右手传输线和基片集成波导的无源器件研究[D];浙江大学;2011年
2 李旭峰;表面等离子体激元在近场光刻及微纳波导中应用的初步理论研究[D];大连理工大学;2011年
3 成煜;稀土掺杂碲酸盐玻璃放大光纤的研究[D];武汉理工大学;2006年
4 何晓勇;太赫兹量子级联激光器电子输运及波导研究[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2007年
5 汪静丽;太赫兹波传输及光子晶体光纤温度传感的研究[D];天津大学;2011年
6 高文竹;几种典型量子波导的电子输运性质[D];吉林大学;2007年
7 刘炜;基于基片集成波导的宽带带通滤波器和Fabry-Perot谐振天线研究[D];中国科学技术大学;2014年
8 汤一铭;EBG加载波导结构的电磁特性及其应用研究[D];南京理工大学;2009年
9 蔡纯;Ⅲ-Ⅴ族半导体MQW平面波导光器件的研究[D];东南大学;2004年
10 陈涛;基于非线性光学材料的波导设计及其波长转换研究[D];华中科技大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘科检;深亚波长金属—介电复合波导结构的模式分析和传输线理论研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
2 曹力中;基于硅基集成波导的激光脉冲压缩研究[D];浙江大学;2013年
3 穆诗尧;飞秒激光微加工钽酸锂波导及其特性的研究[D];南京大学;2012年
4 何英杰;高性能波导低通滤波器的设计[D];南京邮电大学;2011年
5 李鹤;MMI-MZI波导结构制造工艺研究[D];华中科技大学;2012年
6 聂兵;金属—介质亚波长结构波导性质研究[D];南京邮电大学;2011年
7 李睿;新型复合波导结构太赫兹发射器的设计[D];天津大学;2010年
8 张玲玲;低损耗V波段波导带通滤波器的设计[D];南京理工大学;2013年
9 陈冰洁;脊双模波导双工器的研制[D];电子科技大学;2013年
10 王寅;非齐次波导方程的基于DtN映射的算法[D];北京化工大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前5条
1 ;硅基光电子技术的今天与未来[N];电子资讯时报;2008年
2 马永军;王克明:创新最重要的是执著[N];中国教育报;2008年
3 本报记者 李德辉 通讯员 马永军;创新因执着而美丽[N];联合日报;2008年
4 华琳 王治强;我校三项“973”项目通过科技部验收[N];新清华;2005年
5 刘碧玛;我国研制成功氮化镓基蓝光激光器[N];科技日报;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978