光子晶体光纤的矢量有效折射率分析方法

由于具有复杂的折射率分布，光子晶体光纤一般需要采用数值方法进行研究。有效折射率方法最早用来研究光子晶体光纤的模式特征及其色散特性，但是一般采用标量近似的方法。建立了研究光子晶体光纤的矢量有效折射率方法，并用于计算光子晶体光纤的色散常数。类比于阶跃型折射率光纤，只需将电磁场所满足的相应的贝塞尔函数代入阶跃型折射率光纤所满足的矢量特征方程即可求解光子晶体光纤包层的有效折射率。采用矢量有效折射率方法的计算结果与基于有限元方法求解的数值结果和测量结果吻合得更好。     

光子晶体光纤模式特性分析

通过引入包层有效折射率的概念定义了光子晶体光纤中模式激发的判断条件；使用有限元法精确求得了光子晶体光纤的包层有效折射率和有效模折射率的数值解；给出了不同波长的光在不同结构光子晶体光纤中的模场分布，其结果与实验图样一致。     

弯曲波导损耗的一种分析方法

用射线分析法,分析了折射率渐变弯曲波导损耗的实质。根据有效折射率的变型形式分析了影响弯曲波导损耗的主要因素,并计算了最小弯曲半径及其相对应的损耗。     

有效折射率法的研究

分析了有效折射率法及其计算偏差的产生原因,提出了一种改进方法。这种方法克服了有效折射率法的由计算顺序不同导致的计算结果不一致的问题,并使计算精度有所提高。     

PPCF宏弯损耗特性的分析

利用矢量有效折射率法模拟了光波在塑料光子晶体光纤（PPCF）内的传输情况，讨论了包层有效折射率与光纤结构的关系，分析了不同结构参数下的PPCF的宏弯损耗特性。     

钛扩散铌酸锂条形波导的有效折射率截面随扩散参数的变化

导出了钛扩散的铌酸锂条形波导的有效折射率截面的简化公式，计算了有效折射率截面（钟形曲线）的高度和半宽度随扩散参数的变化，并且对结果进行了讨论。     

SOI矩形光波导的有效折射率方法的研究

通过分析有效折射率方法在计算SOI矩形光波导中的误差，得出了从矩形波导的短边和长边分别计算波导的参数是不相同的结论，对于利用修正的有效折射率法求解波导参数有指导意义。     

SOI平面光波导有效折射率的计算及其波导层厚度的设计

从麦克斯韦理论出发精确计算得出ＳＯＩ平面光波中的有效折射率及光场分析，并由此确定了传输单模光波导的波导层厚度。     

多孔中药固体片剂孔隙率的太赫兹有效介质模型研究

目前对中药片剂的孔隙测量,一般采用的是具有破坏性的密度测量方法,缺乏无损量化方法。太赫兹辐射能用于无损的提取药物若干光学信息。针对直压型中药片剂,通过太赫兹时域和频域信号处理等不同方法分别计算各种片剂的有效折射率,发现两种方法得到的有效折射率和片剂的孔隙率均呈良好的线性关系。根据有效折射率特性,利用四种有效介质模型提取了中药片剂的孔隙率并进行量化回归,通过交叉验证与相对分析误差（RPD）发现通过时域信号处理的有效折射率得到的孔隙率回归模型解释性与验证准确性更高,其中最佳模型是Bruggeman模型（RPD=11.3325）。为中药多孔粉体制剂工艺优化提供支持。     

梯形截面介质光波导的模方程

本文简化了有效折射率法和WKB法对梯形截面介质光波导传输特性的分析过程,给出了计算E_(mn)~X模有效折射率的近似模方程,并用数值计算结果和实验结果检验了该模方程的精度。     

光纤光栅有效折射率的变化与纤芯曝光时间关系的研究

本文提出了一种测量光纤光栅有效折射率随曝光时间变化关系（ｎｅｆｆ～ｔ关系）的新方法，与常用的布拉格波长漂移测量法相比较，该法从理论上有更为准确的测量结果．     

高折射率纤芯光子晶体光纤的特性研究

在二氧化硅中掺入适量GeO2可增大折射率，用其作为光子晶体光纤的纤芯时易于将光场捕获在纤芯中，形成稳定的传输模式。本文通过有限差分法数值解亥姆霍兹方程，研究了空气孔呈三角形典型结构排列的光子晶体光纤的特性．当纤芯及空气孔的大小都相同时，纤芯掺杂比例越高，光子晶体光纤的有效折射率就越高，色散则会向负向增长。此外，在这种高折射纤芯的光子晶体光纤中，当纤芯的大小及折射率均固定仅增大周围空气孔时，光子晶体光纤的色散增大，有效折射率趋于降低，模场有效面积也趋于减小。     

低阈值基横模条形半导体激光器

本文利用等效折射率法对条形半导体激光器进行分析,得到确定条形激光器结构参数的公式,并对我们所研究的AlGaAs/GaAs BH激光器进行优化设计,得出最佳结构参数,最后给出实验测试结果,与设计要求相符。     

锥形光子晶体光纤的基模特性分析

本文研究了锥形光子晶体光纤(TPCF)的基模演化特性,分析了包层空气填充率对其特性的影响.数值计算结果表明TPCF比常规锥形光纤更能束缚模场;在相同的拉锥条件下,包层空气填充率越大的TPCF,其模场能保持芯模的形式传输更长的距离并且其芯区能量密度也越大.而TPCF的有效面积沿锥体纵向先缓慢减小,后急剧增大,最后又减小,随着空气填充率的增大,有效面积的最大值逐渐向锥尾方向移动.同时,对色散研究表明,在整个锥体中,色散值先负向增大,后正向增大;在空气填充率较小时,其色散曲线沿锥体纵向变化平缓,而空气填充率较大时,色散曲线起伏明显;并且随着空气填充率的减小,色散曲线的最低点移向初始拉锥端.