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。     

H波导的传输特性分析

本文通过对 H 波导的各种 LSE 模和 LSM 模分析,确定了 H 波导传输的主模、导出了羊模传输的 H 波导设计公式,为设计 H 波导传输线和相移器提供了尺寸选择依据。     

扇面波导缝隙天线

本文分析了扇面波导中主模块分量的精确解与近似解，假定波导中仅传输主模的条件下，利用等效原理导出了扇面波导曲面上纵向并联缝隙的谐振电导公式，给出计算例子，用子设计缝隙线阵天线获得较满意的结果。     

优化主模波导的微扰解法及其工程近似

本文从微扰理论出发，得到了带波纹的优化主模波导和雪茄形波导基模及邻近高阶模的截止率和基模衰减系数的分析表达式，其精度对工程设计已可令人满意。     

基于有限元法的脊波导特征值分析

本文将有限元法引入到双脊、单脊和不对称脊波导特征值的分析中,求解出了三种脊波导的特征值,并给出了截止频率和主模带宽曲线。     

铁氧体H波导的移相及天线扫描的研究

本文为解决纵向偏磁铁氧体H波导相移问题,推导出了适合LsM和LsE模的耦合波方程组。讨论了H波导的双模耦合,得出了主模的相移常数β随偏磁变化的公式和曲线,为设计铁氧体H波导移相器和铁氧体单体相扫天线提供了理论基础。在分析主模特性的基础上,提出了一种新型天线结构,并求出辐射场。实验证明,理论结果与实验基本一致。     

矩形双脊波导的脊变形对主模截止波长影响的分析

双脊波导中脊的变形对脊波导的截止波长影响很复杂,本文采用对亥姆霍兹方程有限元方法进行分析,并对接近于矩形脊波导的梯形和椭圆形脊波导的主模截止波长进行计算,分析变化趋势,以为变形脊波导的研究提供一定参考数值。     

圆波导Y结环行器

本文介绍一种Y型波导结环行器———圆波导环行器 ,它由装有铁氧体样品的圆柱形结腔及其侧面连接的三段互成 12 0°的圆波导组成 ,并在Ku波段上利用有限元法对这种Y结环行器的性能进行数值计算和实验测量。所得结果表明这种结构的环行器可以实现环行性能。本文从理论上也分析了腔体内上下介质不对称对环行性能和圆波导主模TE11极化面的影响     

波纹圆形槽波导的导体损耗特性

计及了空间谐波和槽内高阶模的影响,文中推导了波纹圆形槽波导传输主模HE(1)11的导体损耗计算公式.在一阶近似的条件下,给出了衰减常数随工作频率、波导内径和波纹凹槽内外径之比的变化曲线.结果表明,波导的纵向开槽可有效地降低波导的导体损耗.此外,随着内壁上波纹凹槽的内外径之比由大而小,衰减常数将在更大的波导内径下取得极小值,这提示器件的传输功率容量将可得到提高.     

一种基于SIW技术的喇叭天线

设计了一种新型微带天线。天线印制板为基片集成波导结构,天线前端用金属过孔形成喇叭状,从而构成一种微带H面波导喇叭,通过微带线--波导转换结构进行馈电,在辐射主方向具有较高的增益。该天线集合了传统微带天线低剖面以及H面波导喇叭的集束、高增益的特性,最后应用Ansoft HFSS进行了设计和仿真,验证了设计的正确性。     

求解非均匀平面波导导模的一种新方法

本文给出一种新方法,用多层平板波导逼近非均匀平面波导,借助递推公式用牛顿切线法求解本征值方程,以求出非均匀平面波导导模的传播常数与模场分布。本方法优点在于程序简短通用,计算工作量小,求得结果与精确数值解十分吻合(直至近截止区)。本文给出了各种类型的非对称与对称渐变折射率平面波导的结果。     

弯曲光波导端面修饰的设计方法

光波导的弯曲损耗一直是集成光学中一个值得人们重视的问题,为有效地减小光波导弯曲损耗,弯曲光波导的设计成为集成光学波导设计中的一个重要内容.本文在弯曲光波导保形变换方法的基础上,应用几何光学分析方法给出了波导弯曲损耗产生的简洁的物理图像,从而深入地分析了弯曲损耗产生的根本原因,并由此提出了弯曲光波导端面修饰的设计方法.理论分析表明,与传统的弯曲的光波导设计相比,该种设计方法可以有效地减小导波的模式泄漏,从而减小波导弯曲损耗.尤其是在弯曲光波导曲率半径、材料折射率等参数被设定的情况下,该种设计方法成为一种有效的设计方法.     

Finite-Element Formulation in Terms of the Electric-Field Vector for Electromagnetic Waveguide Problems

A vector finite-element method for the analysis of anisotropic waveguides with off-diagonal elements in the permeability tensor is formulated in terms of all three components of the electric field. In this approach, spurious, nonphysical solutions do not appear anywhere above the "air-line." The application of this finite-element method to waveguides with an abrupt discontinuity in the permittivity is discussed. In particular, we discuss how to use the boundary conditions of the electic field at the interface between two media with different permittivities. To show the validity and usefulness of this formulation, examples are computed for dielectric-loaded waveguides and ferrite-loaded waveguides.     

A Combined Method for Dielectric Waveguides Using the Finite-Element Technique and the Surface Integral Equations Method

A combined method employing a finite-element technique in the H/sub x/ - H/sub y/ formulation and the surface integral equations method is proposed to treat the propagation characteristics of inhomogeneous waveguides with single or multiple claddings. The significant features of this combined method are that it does not suffer from any kind of spurious modes, which have been troublesome in applying the finite-element technique to waveguides and it is also capable of treating the cutoff frequencies of arbitrarily shaped, inhomogeneous dielectric waveguides with a single cladding, which is perhaps original. Furthermore, the proposed method is convenient in treating propagation constants close to cutoff and in handling coupled waveguides. Numerical results of inhomogeneous elliptical waveguides, diffusion waveguides, and the corresponding directional couplers are presented, including the cutoff frequencies of the elliptical waveguides.     

Effective-index method with built-in perturbation correction forintegrated optical waveguides

It is well known that the conventional effective-index method for the analysis of rectangular-core waveguides can in general produce accurate results only when the modes of the waveguides are operated in the far-from-cutoff region. In this paper, an improved effective-index method, called the effective-index method with built-in perturbation correction, is described. This method is as efficient as the conventional method pet produces much more accurate results. Numerical examples for single waveguides and directional couplers are presented to demonstrate the accuracy of the method with results obtained from an improved Fourier decomposition method as the references     

Finite-element solution of anisotropic waveguides with arbitrary tensor permittivity

An improved vector finite-element method has been used for the solution of general anisotropic waveguide problems. This method is formulated in terms of all three components of the magnetic field and is valid for arbitrary tensor permittivity. In the improved finite-element analysis, the spurious nonphysical solutions do not appear when the effective refractive index is larger than 1. Therefore, this method is very useful for the analysis of the surface-wave modes of optical waveguides. To show the validity and usefulness of the improved finite-element method, computed results are illustrated for anisotropic rectangular waveguides with optic axis in any orientation and gyrotropic rectangular waveguides.     

单纯形法在非线性光波导传播特性分析中的应用

简要介绍了优化理论中的单纯形方法,并且应用到求解介质非线性光波导的色散方程。文中计算了非线性光波导传输特性的2个实例,1）非对称3层平板波导,由线性衬底、克尔型芯区和线性包层（LNL）组成;2）对称3层平板波导,由克尔型包层、衬底及线性芯区组成（NLN）。数值结果表明,非线性光波导的色散方程很困难求解时,单纯形方法对于分析非线性光波导的传输特性简便而且有效。     

非对称单脊波导几何尺度对截止特性的影响

截止波长和带宽是脊波导中的两个重要参数,采用实验方法测试脊波导的性能很难进行精确控制,而且实验设备非常昂贵。有限元法是目前电磁场数值分析中的主流方法之一,文中用有限元法对脊波导进行数值模拟分析,给出了非对称单脊波导各种几何尺度下的截止波长及主模带宽的数值计算结果,对脊波导的设计与制作具有一定的参考价值。     

圆波导结构中TM0和TE0模式传输特性的时域分析法

本文提出了一种适合于求解各类复杂圆波导结构ＴＥ０和ＴＭ０模式的截止频率和色散曲线的ＦＤＴＤ分析方法，并可在一维空间中加以处理，大大提高了计算效率和减少了存贮量。本文对圆波导中ＴＥ０和ＴＭ０模式的截止频率和色散曲线进行了计算和分析，同时分析了网络剖分对计算结果精度的影响，并与已知的理论结果进行了比较，证实了这一方法的可靠性。作为实例，计算和分析了表面波圆波导结构的色散曲线，所得结果与实验结果和其它数     

z-切割铌酸锂质子交换平板波导的退火过程研究

研究了退火质子交换LiNbO3平板波导的制作和表征 ,应用“选择零元法”研究了退火后折射率分布 ,建立了波导参数和制作条件的联系 ,获得了导波层的色散关系 ,所得到的表征结果对退火质子交换波导在光子器件中的应用提供了有用信息