5层金属包覆介质波导的模式特性研究

采用有限元方法(FEM)对具有复折射率的金属包覆5层平板波导和矩形波导的折射率及模场分布进行了求解并进行了定性的分析。得到了5层平板波导的模折射率随芯层厚度、缓冲层厚度和金属层厚度的变化关系;给出了等离子体表面模的模场分布演变,揭示了在缓冲层变化时等离子体表面波向普通TM模式及低阶TM模向高阶TM模的演变过程：计算了二维结构5层矩形波导的模折射率随缓冲层厚度、芯层厚度和芯层宽的变化关系。结果表明,在二维结构的金属包覆波导中存在多种等离子体表面模,在缓冲层的变化过程中其TM模同样存在模式转变过程。并给出了部分等离子体表面模的模场分布;在金属层的影响下,TM模式的模场分布受到扰动,并给出了受扰动的低阶TM模的模场分布。     

金属包层渐变折射率平板波导传播特性

本文采用多层线型分割近似，结合欧姆损耗微扰法，分析了金属包层渐变折射率平板波导的传播特性，按此方法计算了几类典型波的传播常数数值，结果均与精确值相吻合，且物理概念清楚，计算方法简单。     

金属包层平板光波导在截止点附近的光学特性

本文利用二级微优近似方法分析了金属包层平板光波导在截止点附近的传输特性,将微扰近似所得的结果与本文直接求复本征方程所得的结果进行比较。结果表明,微扰法可以给出与精确值符合相当好的数值结果,并且可以给出直至截止点的解;微扰法的二级近似结果对一级近似结果的修正很小,一级近似已可以给出足够精确的结果。     

用有效折射率／有限元法分析脊形光波导及其方向耦合器特性

本文应用有效折射率／有限元法（ＥＩ－ＦＥＭ），计算和分析了半导体（量子阱）脊形光波导的模式特性、模式场分布及其变化规律．检验了ＥＩ－ＦＥＭ的精度，分析了其产生误差的原因．扩展了ＥＩ－ＦＥＭ，将其用于求解耦合波导系统，确定了方向耦合器的耦合特性及其变化规律．     

金属包覆的反铁磁平波导

本文分析了金属包覆的反铁磁波导的导波特性，结果表明有一定的频段内，波导只能传播ＴＭ表面波，当波导芯层厚度大于ｄ０时，其中的一段频段内ＴＭ表面波截止；揭示了运用半导体包覆的反铁磁波导在远红外波段有可能实现光控相移和选频等功能。     

双面金属波导电光调制特性研究

金属包覆介质光波导的独特光学性质，使得其在光通信和生物技术等领域的研究和应用具有了比较重要的意义．本文对采用棱镜耦合结构的双面金属包覆聚合物波导器件进行了理论和实验研究，该器件由棱镜、上层金属薄膜、极化聚合物、缓冲层和下层金属薄膜五层结构组成．实验中，一束经偏振后的激光束入射到棱镜的底面，通过对器件进行角度扫描，检测反射光强，得到衰减全反射谱．     

非线性平板波导的横电模

本文提出分析线性薄膜一侧或两侧为非线性介质时自聚焦非线性平板波导横电导模的普遍方法，导出普适的色散关系式，并对两类非线性介质（ｎ＾２＝ｎ＾２＋αＥ＾２＋βＥ＾４及ｎ＾２＝ｎ２＋δＥ＋αＥ＾２）导出了计算模折射率与功率流，薄膜功率流与总功率流间关系以及模场函数的解析公式，给出了计算方法与步骤，并进行了实例计算与讨论。     

金属包层渐变折射率平板波导传播特性

本文采用多层线型分割近似，结合欧姆损耗微扰法，分析了金属包层渐变折射率平板波导的传播特性。按此方法计算了几类典型波导的传播常数数值，结果均与精确值相吻合，且物理概念清楚，计算方法简单。     

有限元法求解任意折射率分布光纤波导截止波长

本文应用有限元方法,求解了任意径向非均匀折射率分布圆柱对称介质波导中纵向场耦合波动方程定解问题所对应的变分问题,计算了任意径向非均匀折射率分布介质波导的截止波长。阶跃光纤与幂指数折射率分布光纤计算结果与文献结果的比较表明,该方法计算结果精度高且不需要弱导或高斯模场分布等限制要求。然后本文研究了带阶跃环的三角型分段折射率分布光纤归一化截止频率随结构参数变化的规律。     

金属覆盖渐变折射率光波导在截止点附近传播特性的近似分析

本文提出一种分析金属覆盖渐变折射率光波导在止点附近的光学特性微扰近似方法，并仔细地讨论了金属覆盖指数折射率光波导在截止点附近的传播特性和截止条件。     

铌酸锂退火质子交换光波导的有限元法分析

本文用有限元(Ｆｉｎｉｔｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｍｅｔｈｏｄｓ－ＦＥＭ)的数值计算方法分析了铌酸锂晶体中的退火质子交换(Ａｎｎｅａｌｅｄ Ｐｒｏｔｏｎ Ｅｘｃｈａｎｇｅｄ－ＡＰＥ)光波导,并给出了对应于不同退火时间的铌酸锂光波导的有限元精确数值分析结果．     

波导填充有耗各向异性介质的有限元分析

通过引入对应于原有系统的伴随系统,推导出了有耗不均匀各向异性波导系统的变分方程。对满足γａ＝ （－ γ）σ限制条件的伴随场存在的条件进行了分析,给出了不同情况下伴随场与原有场的关系式。利用有限元方法对铁氧体移相器进行了计算分析,其结果验证了该方法的正确性     

矩形双脊波导特性阻抗的有限元分析

脊波导的特性阻抗是脊波导的重要参数之一。文章采用有限元法研究了双脊波导电压电流比定义的特称阻抗,计算了窄边与宽边比为0.5,脊的尺寸变化时的特性阻抗数据。分析可知,脊间距离越小时,其特性阻抗值越小,脊间距离s／d增大为0.9时,特性阻抗接近同比例的矩形波导。这些数据将为波导在工程中的设计应用提供理论基础和参考数据。     

硅基二氧化硅波导的应力和偏振相关性的数值分析

使用有限元方法分析了硅基二氧化硅光波导的应力分布,结果表明波导主要受横向压应力影响,而且应力主要集中在芯区和包层的界面附近.根据波导的应力分布,得出波导的折射率分布,并使用ADI全矢量方法求解出波导的模式折射率.比较考虑应力和未考虑应力的波导模式折射率可以得出:波导的双折射效应主要是由于波导应力引起的,阵列波导光栅的偏振相关与中心波长的漂移是受阵列波导的应力分布的影响.     

有限元法的脊位于窄边的脊波导特征值分析

提出用有限元方法分析位于窄边的脊波导主模的截止波长和场结构图以及单模带宽特性，推导出用有限元法计算相关参数的计算公式。编程计算了双脊、单脊和不对称脊波导的特征值，求解了三种脊位于窄边的脊波导的传输特性，并给出了截止波长和单模带宽曲线以及场结构变化。     

有限元方法对SCSP粘结剂溢出问题的研究

利用有限元分析方法对SCSP器件内部粘结剂的溢出问题进行了研究.对粘结剂不同溢出高度的模型进行有限元建模分析,模拟结果能很好地和实验结果相吻合.为了有效减少由热应力引发产生的分层,模拟得到了粘结剂溢出高度的最佳控制范围.     

一种带有锥形多模过渡区的Y分支光波导

为减小Y分支波导的分支损耗,提出在输入波导和两输出波导间引入锥形多模过渡波导.与已被用于减小Y分支波导分支损耗的矩形多模过渡波导相比,所引入的锥形多模过渡波导,不仅可以减小过渡波导的长度,还可进一步减小分支损耗.利用三维有限差分光束传播法,对具有锥形过渡波导的退火质子交换铌酸锂Y分支光波导进行了数值模拟.数值结果为该类Y分支光波导的设计和制备提供参考.     

曲边介质波导的有限元分析

本文应用曲边有限元方法有效地计算了曲边质波导的色散特性，编制了相应的计算程序,应用本文方法计算得到的椭圆旬质波导和组合椭圆介质波导的主模和高次模的色散曲线与文献[2],[3]的结果相当吻合。