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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 93 毫秒
1.
文章提出了分析中间层为非线性介质结构的五层平板波导TE模的解析方法,推导出了这种结构下普遍适用的色散关系式,给出了各层介质中的场分布和功率分布的解析式,并根据这一模型,就对称结构的五层非线性平板波导结构的模式特性进行了实例计算与讨论。  相似文献   

2.
从TE波的波动方程出发,根据电磁场的边界条件,推导出了三层介质平板波导中电场的表达式,得到了波导层TE波的转移矩阵和模式本征方程,并计算出了光波的功率流密度分布,通过对传输功率流的分析得到:在平板介质波导中,传输电磁能量的厚度大于薄膜的实际厚度.最后用Matlab描绘的本征值图对场分布进行了研究,从图中得到:在对称平板波导中没有截止厚度和截止频率,而非对称平板波导中存在截止厚度和截止频率,薄膜厚度越大,能承载的导模数越多.  相似文献   

3.
金属包覆平板波导模式特性的有限元法分析   总被引:2,自引:0,他引:2  
纪磊  于建 《光电子.激光》2003,14(2):131-135
采用有限元法(FEM)分析了具有复数折射率的金属包覆介质波导的模折射率与模场分布情况。计算了具有损耗层的6层介质平板波导模折射率,并与解析解比较,二者有较好的一致性;分析了金属包覆3层平板波导中TM模折射率与波导芯厚度的变化关系,计算了金属包覆5层平板波导中TM模折秧经与金属层厚度的变化关系,并结合对模场分布的分析对模式进行了定性判断,给出了其模式演变过程。  相似文献   

4.
5层金属包覆介质波导的模式特性研究   总被引:1,自引:1,他引:0  
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。  相似文献   

5.
范玲  佘守宪 《光电子.激光》2002,13(12):1223-1225
通过理论分析及典型实例计算,分析了包层及衬底均为非线性Kerr型介质、芯区为线性均匀介质的对称3层平板波导的TE0模出现均匀场分布的条件及其归一化形式。给出了自聚焦和自散焦情况下对称3层平板波导TE0模的归一化场分布曲线以及功率随归一化模折射率变化曲线。  相似文献   

6.
本文给出了导波层为自聚焦介质平板波导波方程的特殊精确解,得到了具有非线性导波层的波导归一化色散方程及场分布,并对得出的结果进行了讨论。  相似文献   

7.
为了实现增强现实头戴显示系统全色显示功能,建立了多层全息平板波导显示系统,并对该系统所采用的衍射原理、光栅常数及对应衍射波长等技术参数进行了研究。首先,根据光栅方程及全反射理论,介绍了全息平板波导入耦合光栅常数与传输光波长之间的限制关系。其次,为了实现光瞳扩展,介绍了转折光栅、出耦合光栅与入耦合光栅之间的限制关系。在此基础上,以550 nm绿光为例仿真设计了单层全息平板波导显示结构。然后,以单层全息平板波导为基础,建立了以685 nm、550 nm和437 nm作为三基色的三层全息平板波导显示系统。最后,使用digital light processing投影系统为光源检验了三层全息平板波导加工样品的出光效果。实验结果表明,三层全息平板波导可以实现光瞳扩展和全色显示。多层全息平板波导能够实现增强现实头戴显示系统全色显示。  相似文献   

8.
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。  相似文献   

9.
对称非线性包层平板波导TE0模的“平台形”场分布   总被引:7,自引:0,他引:7  
分析了包层及衬底均为非线性Kerr型介质、芯区为线性均匀介质的三层平板波导的TE0模特性,理论分析及典型实例计算表明:对于自聚焦情况,模折射率增大时,芯区场的极大值逐渐减小,对于一定的光功率,模折射率与芯区折射率相等时,芯区的场分布呈均匀的“平台形”分布,而两侧场则迅速衰减;模折射率继续增大时,场分布的极值进入芯区两侧,而芯区场分布呈下凹形,给出了自聚焦对称三层平板波导TE0模的场分布曲线,功率随  相似文献   

10.
对称非线性包层平板波导TE_0模的“平台形”场分布   总被引:1,自引:0,他引:1  
分析了包层及衬底均为非线性Kerr型介质、芯区为线性均匀介质的三层平板波导的TE0模特性.理论分析及典型实例计算表明:对于自聚焦情况,模折射率增大时,芯区场的极大值逐渐减小,对于一定的光功率,模折射率与芯区折射率相等时,芯区的场分布呈均匀的“平台形”分布,而两侧场则迅速衰减;模折射率继续增大时,场分布的极值进入芯区两侧,而芯区场分布呈下凹形.给出了自聚焦对称三层平板波导TE0模的场分布曲线,功率随模折射率变化曲线及芯区功率与总功率之比随总功率的变化曲线.还计算了自散焦情况下的场分布及功率变化,在一定条件下,芯区也会出现等振幅分布.  相似文献   

11.
A parabolic equation method (PEM)-based discrete algorithm is proposed and is used to obtain the field distribution in the evaporation duct space. This method not only improves the computing speed, but also provides the flexibility to adjust the simulation accuracy. Numerical simulation of the wave propagation in the oceanic waveguide structure is done. In addition, the initial field distribution and progressive steps are determined. The loss model in the waveguide is solved through the numerical solution. By comparing the characteristics of the radio wave propagation in the duct and in the normal atmospheric structure, we analyses the radio transmission over the horizon detection in the oceanic waveguide.  相似文献   

12.
本文研究了电磁波泵浦的自由电子激光器。从跃变磁场结构出来的大半径迴旋环形电子束通过圆柱形波导与圆柱形波导的TE11模入射电磁波相作用。利用电子束的弗拉索夫分布函数理论和三维波导模的波动方程求得在康普顿区域中的散射波色散关系。通过数值分析,讨论了轴向引导磁场,电子束能量,电子迴旋比和电子束环的径向位置等与散射波频率和增长率的关系。  相似文献   

13.
椭圆光波导解析解及第一个高阶模的截止频率研究   总被引:8,自引:1,他引:7  
本文对椭圆光波导进行了严格的求解,得到了模场的精确解析解,导出了模式特征方程,并且证明了圆光波导仅是椭圆光波导的一个特例。文中还对第一个高阶模的特征方程进行一数值求解,得出不同椭圆度下的有效折射率与归一化频率的关系曲线及第一个高阶模的归一2化截止频率随椭圆比的变化。  相似文献   

14.
The evolution of an optical pulse in a single-mode, step index dielectric slab waveguide which is characterized by an intensity dependent dielectric function in the core and cladding regions is treated by means of differential equation techniques. A cubic order non-linearity is considered. The electromagnetic field distribution in the slab waveguide region satisfies a non-linear wave equation. This field can be represented in terms of even TE guided modes with a slowly varying envelope amplitude function. Then using the well known approximation, based on the slowly varying character of the amplitude function, a non linear partial differential equation is obtained for the amplitude function. As the coefficients of this equation depend on the distance across the transverse direction X, an averaging technique over x is applied to reduce the nonlinear partial differential equation into a form that is easily transformed to the so-called non-linear Scroedinger differential equation. This equation is then attacked by means of the well known Inverse Scattering method in the case of reflection less potentials. The single and double soliton solutions are obtained explicitly for a single-mode slab waveguide. Finally numerical results are presented in the time domain.  相似文献   

15.
对太赫兹波在椭圆波导中的Helmholtz波动方程进行研究,结合Mathieu函数,给出了在椭圆坐标系下电磁波的场函数,并最终获得太赫兹波在椭圆波导中的主模衰减特性。结果发现椭圆波导长轴和离心率越小,则衰减越大。  相似文献   

16.
本文研究了一种双包层阶跃型光波导,内包层的折射率大于芯及外包层的折射率,因而可作为导波层。文中严格地推导了柱坐标下该光波导的特征方程,详细计算了TE波和TM波的传播常数、场分布及功率分布;作出了相应的曲线,表明了导波层的厚度、折射率及工作波长对此类光波导传播特性的影响。  相似文献   

17.
An adaptive approach to the numerical solution of the wave propagation in integrated optics devices with 1-D cross sections is described. Fresnel's approximation of the exact wave equation resulting from Maxwell's equations is considered. A criterion to estimate the validity of this approximation is derived. Discretization in longitudinal direction with step-size control leads to a stationary subproblem for the transversal field distribution, which is then handled by an adaptive finite-element method. Thus, full adaptivity of the algorithm is realized. The numerical examples focus on waveguide tapers  相似文献   

18.
雷前召 《电子设计工程》2011,19(19):162-164
波导内电磁场结构复杂,为了解矩形波导中电磁场分布特征,由矩形波导中的TM波和TE波场方程确定波导空间任意时刻、任意位置各分量量值,进而确定空间任意位置电场和磁场矢量的指向,模拟出波导截面和纵剖面的TM11波和TE11波的电磁场分布图。模拟结果得出的结论符合实际,正确地反映了矩形波导中电磁波传播特征,对了解波导中电磁场特性具有重要意义。  相似文献   

19.
The rectangular cavity or waveguide backed slot is covered by a plasma layer of finite thickness. The longitudinal variation of the voltage across the slot is obtained from the variational solution of an integral equation. The solution for plasma layer of finite thickness is obtained from the free space Green's function by the method of images. The fields outside the slot depend on the surface integral of the fields over the slot plane and over the surface of the plasma layer. If the thickness of the plasma layer is large compared with the wavelength, the fields on the surface of the plasma may be related to the voltage distribution along the slot by plane wave reflection coefficients. This leads to an integral equation that is reduced to a form suitable for machine computations. These calculations show the slot admittance to remain almost constant for plasma layers of various thicknessesh. The slot conductance tends to increase forh/ lambda <0.5. The presence of a plasma layer affects the voltage distribution along the slot for a center excited slot. The field distribution along the waveguide excited slot differs only slightly from the principal mode field distribution in the guide.  相似文献   

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