槽波导模式求解及偏振特性研究

发布时间：2017-10-01 09:38

  本文关键词：槽波导模式求解及偏振特性研究

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【摘要】：槽波导以其独特的导光原理和传输特性在非线性光学、微纳光传感、功能光子学器件等领域都有重要应用潜力。本文首先全面求解了平板槽波导中的TM模式,表明槽波导中的模式可分为cos、cosh、sin和sinh四种类型,给出了各种模式的场解、本征值方程和截止条件,对各种模式特性进行了分析。然后,数值求解了不同材料折射率关系下,三维条形槽波导中的模式,表明其模式类型和特点与二维槽波导类似。计算分析了条形槽波导的双折射特性,给出了波导结构参数对TE和TM模式有效折射率的影响规律。设计了利用两个槽波导耦合实现的偏振不相关耦合器,利用一个实心波导和一个槽波导耦合实现了偏振相关的耦合器。最后,构建了谐振波长为1.55μm,只有TE模谐振的槽波导环形谐振器。本文工作为槽波导、槽波导耦合器及槽波导环形谐振器的设计和应用提供了模式理论基础、双折射特性规律以及有参考价值的设计实例。
【关键词】：槽波导 模式 偏振特性 槽波导耦合器 槽波导环形谐振器
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN622;TN814
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 第一章 绪论7-14
• 1.1 引言7
• 1.2 槽波导的研究意义和研究现状7-13
• 1.3 本文的研究意义及主要研究内容13-14
• 第二章 平板槽波导的模式分析14-27
• 2.1 TM模的场解和本征值方程14-20
• 2.2 截止条件20-25
• 2.3 模式序列的讨论25-26
• 2.4 总结26-27
• 第三章 条形槽波导的模式和偏振特性分析27-37
• 3.1 三维槽波导的分析方法27-29
• 3.2 条形槽波导的模式特性分析29-33
• 3.3 条形槽波导偏振特性分析33-37
• 第四章 偏振无关和相关槽波导耦合器的设计37-47
• 4.1 波导耦合原理37-40
• 4.2 偏振无关定向耦合40-42
• 4.3 偏振相关的槽波导定向耦合器42-47
• 第五章 偏振相关的槽波导环形谐振器的设计47-52
• 5.1 环形谐振器的基本原理47-48
• 5.2 偏振相关的槽波导环形谐振器48-52
• 结论52-54
• 致谢54-55
• 参考文献55-59
• 攻读硕士学位期间发表的论文59

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本文编号：952771