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光波导数值模拟及实验研究

柴立群  
【摘要】: 本文通过对光波导的不同数值算法,包括光束传输法(Beam Propagation Method)与一种新颖数值算法(基于付立叶展开的模传播法(Mode Propagation by Fourier Extension))进行了详细的研究与对比,给出了详尽的数学推导, 归纳出了具体的差分公式。并对各种BPM算法(有限差分法、宽角算法、三维 情况下的矢量法)的应用进行了归纳。对导波光学器件中常用的劈形、Y分支器、 X交叉、定向耦合器作了详细的计算,并通过实验定性地加以证实。通过研究, 对计算模型的选取提出了物理概念清晰的独到的见解。同时在玻璃衬底上制作 了平板多模波导、1*4分支与大角度X交叉波导,测试结果表明波导特性定性地 与理论相吻合。


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