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。     

平面波导有效折射率数值解及光场分析

提出了一种计算有效折射率（ｎｅｆ）的数值迭代算法,并通过计算得出平面光波导的光场分布,并由此确定平面光波导的厚度。     

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。     

波导光电器件的微波有效折射率——器件微波折射率

以波导电光调制器芯片结构为例 ,利用点匹配法计算调制器芯片的电场分布 ,从而计算调制器电极的微波有效折射率 ,由此提出了器件折射率的概念。进一步证明了当光电信号互相匹配时调制带宽可达 10 0GHz。     

多量子阱波导场的等效折射率近似分析

当多量子阱周期与芯区厚度之比趋于零时,利用转移矩阵技术,证明了任意折射率分布多量子阱波导的场分布与其等效折射率波导的场分布近似相等,为利用等效折射率方法分析多量子阱波导特性充实了理论基础,文中的数值实例表明了理论的正确性。     

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。     

求解渐变折射率分布平面光波导模式的数值方法

本文用多种数值方法（积分插值法、有限元法及幂法）对具有渐变折射率分布的平面光波导率征方程进行了理论计算。这些方法不仅适用于任意的折射率分布，而且能够达到较高的计算精度。作为一个例子，作者对高斯分布波导进行了具体计算。计算结果表明，Arun Kumar等人用的微扰法是较好的方法。此外，本文作者通过迭代求出了更精确边界条件下的本征模。     

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．     

非理想截面脊形介质光波导导波模式的研究

提出了一种求解任意截面形状脊形光波导的方法，先利用有效折射率的概念解出某种截面形状脊形光波导的等效折射率，再利用转移矩阵的理论求解出波导的模式色散方程。     

分析矩形光波导损耗的简易方法

利用有效折射率和修正的有效折射率方法对矩形光波导的损耗作了简单有效的分析，并且计算出了纵向传播系数和衰减系数的大小。     

均光波导多层存储器的原理和实验

介绍了均光波导多层存储器的基本结构和原理。波导多层存储器通过收集波导侧面信息符发出的散射光来读取数据,而均光波导多层存储器的设计主要是为了解决波导多层存储器侧面散射光强不均匀的问题。有一种方法就是通过改变信息符深度来实现均光。理论推导表明信息层表面的信息符深度沿着传导光传播方向逐渐增加时可以实现波导侧面散射光强的均匀分布,而且波导各个不同位置处信息符的深度值也可以通过拟合和计算得到。为了证明理论的正确性,设计了原理性实验,完成了原理性实验器件的研制。实验对均光波导多层存储器的结构、原理以及均光方法的可行性进行了验证。实验还将均光波导多层存储器的性能与一般的波导多层存储器作了对比,实验效果良好。     

波导多层光卡的模压制作法

提出了波导多层光卡的一种模压制作方法.该方法以聚碳酸脂(PC)作为芯层,聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为包层.首先通过传统的光刻过程制作带有信息的金属母板,然后用金属母板在PC表面压印信息坑,再在PC薄膜表面均匀地旋涂PDMS使之形成复合片,最后将多个复合片叠合在一起形成波导多层光卡.通过光源侧向耦合实验观察, 获得的光卡样品的数据图像清晰,表明这是一种可行的多层光卡制作方法.     

波导多层光卡读出系统的研制

研制了适合于波导多层光卡(WMOC)的数据读出系统.该系统硬件主要包括了光卡器件、寻址部分、光学部分和信号读取与处理部分等多个单元;软件采用Visual Basic(VB)语言编程,设计了简单直观的操作界面,通过界面可以精确改变电控平移台的位置,实现对光卡寻址和显微放大光学单元的实时调节.该系统使用方便、具有很强的可操作性与实际应用价值.     

Ge0.05Si0.95/Si脊形光波导的分析及设计

提出了Ｇｅ０ ．０５Ｓｉ０ ．９５／Ｓｉ 脊形光波导的等效模型,并在此模型的基础上利用有效折射率的数值解法计算出Ｇｅ０ ．０５Ｓｉ０ ．９５／Ｓｉ 脊形光波导的有效折射率,从而为脊形光波导的设计提供了重要依据     

周期性折射率变化的非线性平面光波导的空间光孤子传输

本文考虑在横向具有正弦形周期折射率调制的非线性平面光波导，它构成一个平行的多信道系统。通过数值方法直接求解非线性薛定格方程以及变分法近似求出了束缚于一个“凹槽”中的单个空间光孤子解，这种光孤子的存在没有阈值范围，且总是稳定传输的。     

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。     

Ni+注入BiB3O6晶体光波导的折射率分布

在室温下,采用BiB3O6晶体,切向沿着(111)晶面方向制成大小为6 mm×8 mm×1.5 mm晶体样品。首次采用能量3.0 MeV、剂量为1×1014ions/cm2的Ni 注入到BiB3O6样品的抛光面,形成平面光波导。注入过程中,样品表面法线方向与入射离子束方向成7°角。采用的氦氖激光器的工作波长为632.8 nm,用棱镜耦合法观察波导的暗模特性,测量每个导模的有效折射率。     

光波导光束传输法数值分析新进展

介绍了用于光波导数值分析的光束传输法(BPM)的新进展,并对这些方法的优缺点、适用场合作了分析比较。     

PMMA脊形光波导的设计与场分析

利用有效折射率法（EIM）理论设计了有机聚合物脊形光波导结构,并分析光波导中传输的模式场,确定出光波导结构的适宜尺寸范围。光波导结构中分别选用PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）与PDMS（聚二甲基硅氧烷）作为波导层与包层的材料,用光漂白法来实现脊形波导结构。首先利用EIM法分析脊形波导区的宽度与高度之间的关系对归一化色散曲线的影响,以及波导层与包层的折射率匹配的影响,然后又通过分析波导区传输的基模场来讨论传输的损耗问题。研究发现波导结构的脊宽与脊高之比w／d越大,其有效折射率neff越大,而此结构尺寸又需约束在一定范围内,否则将造成很大的传输损耗。     

液体复合波导法确定单模渐变型平面光波导的折射率轮廓

用模拟计算证明了液体复合波导法的理论可靠性,并对Ag~+交换玻璃波导进行了实验测量,得到了满意的结果