高频波导组件复杂连接面导电胶粘接工艺

高频波导组件对构成波导腔的上、下壳体复杂连接面的电连接质量要求极其苛刻，尤其是在Ka频段及以上，常规的工艺方法难以满足高频波导产品的装配要求。分析了高频波导组件特点及装配工艺性，提出了一种涂覆针头内径选择及涂覆路径设计方法，解决了复杂连接面导电胶涂覆不均匀和漫溢的问题。基于导电胶涂覆量的量化控制及工艺参数优化，实现了高频波导功分盖板与壳体复杂连接面的高质量电连接，满足了组件对损耗、驻波指标的高要求。经历200次温循试验，仍满足波导组件的工艺指标及电指标要求，验证了工艺方法的可靠性。     

用数值分析方法设计波导电光调制器

本文描述了波导电光调制器傅里叶级数数值分析设计的新方法，利用计算机对波导电光调制器进行傅里叶级数数值计算，得到波导电光调制器的电级的电场分布、器件的特性阻抗和有效介电常数，在此基础上设计出带宽可达７．４ＧＨｚ／ｃｍ和特性阻抗秋５０Ω的波导电光调制器。     

不对称脊波导截止波长的计算

将计算矩形波导和对称脊波导导内波长的横向谐振法推广用于计算不对称单脊波导的导内波长和电中心线对波导宽边几何中心线的偏置。介绍了为保证脊波导截止波长或导内波长不变的情况下,设计不对称脊波导的方法,并给出了一些计算结果和试验结果。     

硅薄膜矩形空芯波导太阳能电池光捕获性能的研究

为提高薄膜电池对光的捕获能力, 将平面硅薄膜电池制 作成矩形空芯波导结构,对其太阳光注入方式、光捕获能力和光-电转换效能进行了理论和 实验探讨。基于 多层膜反射理论和波导反射模型对波导电池光捕获效果的预测表明,波导电池能够将入射光 限制在空芯结 构内多次反射和吸收,具有较平面电池更高的光捕获能力。测定了不同平行光束在不同入射角度 下平面和波导 电池的光捕获功率和光-电转换效能的结果表明,波导电池对入射光功率近似全部捕获,其 光-电功率转换效能 较对应的平面电池有3～5倍的提升。对不同截面尺寸和长度的单结空芯波导电池光捕获率 进行了计算,提 出从电池膜层结构和空芯几何尺寸参数优化硅薄膜矩形空芯波导电池的思路,通过优化有 望实现用小于多结平面电池外形尺寸的单结空芯波导电池达到更好的光捕获效果。     

部分介质填充槽波导色散特性的网络分析

本文给出了部分介质填充单槽和非对称双槽波导的横向等效网络。以此为基础,用微波网络方法分析了各种槽波导的色散特性,并将所得到的数据与用其它方法得到的结果进行比较,两者吻合好。证实本方法在保持有高的计算精度的情况下极大地简化了分析和求解过程。文中通过对宽带槽波导定向耦合器的具体设计,证明了本方法在槽波导电路分析和设计中的重要实际意义。     

非对称单脊波导的积分方程法分析

基于积分方程的分析途径，本文提出了计算任意截面柱形金属波导中基模和高次模的特征值和特征向量的数值方法。本文运用此方法对非对称单脊波导进行了深入的理论和实验研究，给出了该种波导的本征值、电中心线偏移量、壁电流分布、带宽特性、损耗和功率容量等的理论计算结果，这些结果对非对称单脊波导共线裂缝陈天线单元设计有着较高的实用价值。     

非对称单脊波导的积分方程法分析

基于积分方程法的分析途径,本文提出了计算任意截面柱形金属波导中基模和高次模的特征值和特征向量的数值方法。本文运用此方法对非对称单脊波导进行了深入的理论和实验研究,给出了该种波导的本征值、电中心线偏移量、壁电流分布、带宽特性、损耗和功率容量等的理论计算结果,这些结果对非对称单脊波导共线裂缝阵天线单元设计有着较高的实用价值。     

半无限长柱形波导第一类并矢Green函数的镜像法解

本文将无限长矩形波导、圆波导和同轴线的第一类电型并矢Green函数(?)_(e10)统一成一般表达式。并由此出发,用镜像法求出了相应半无限长波导的第一类电型并矢Green函数(?)_(e10)所用方法及得到的结果也适用于具有任意截面形状的柱形波导。此外,还对探针激励半无限长矩形波导内的电场进行了分析和计算。     

基于有效折射率法的多层光波导模式数值分析

文章针对具有实际使用价值的多层光波导计算了有损耗波导准横电(Quasi-TE)模、准横磁(Quasi-TM)模有效折射率与横电/横磁(TE/TM)模电磁场曲线分布。计算了6层损耗波导TE/TM模式，分析了多层波导模式的有效射折率和电磁场曲线分布与波导结构的内在关系，并且利用有效折射率法完成Quasi-TE/TM模式的有效折射率计算，得到了TM模式有效折射率与模式阶数非单调递减、损耗波导模式更为丰富等结论。文章的研究工作可以为实际光波导器件设计、制作及应用提供理论基础。     

用于扫描平面阵的非对称脊波导辐射单元

本文论述了方位电扫的大型低副瓣平面裂缝阵所采用的一种新颖的线阵辐射单元。平面阵由若干直立的谐振线阵单元,即有宽壁并联裂缝的单脊波导构成,裂缝间距很近,以免阵列在方位扫描时产生阵列栅瓣。传统的线性宽壁裂缝阵要求裂缝交替地开在离波导中线的两边,然而在电扫描期间会在偏移方向上产生不需要的二次波束。为消除二次波束。提出了一种把所有裂缝都精确直排在波导中心线上的设计方法。文中论述了实现波导非对称性要求的各种方法,同时给出了成功方法所采取的设计步骤及由验证模型取得的实验结果。     

螺旋波纹波导在高功率微波领域中的应用研究

螺旋波纹波导是一种具有特殊结构的高功率微波源波导结构,螺旋波纹波导的特殊结构使得TE11和TE21两模式在角向耦合,耦合出的新工作模式具有良好的色散特性和模式选择特性,因此该波导具有广泛的应用价值。简要地介绍了螺旋波纹波导的结构原理,概述了该波导在高功率微波领域的工作原理。通过分析和模拟计算表明,螺旋波纹波导在高功率微波源中极具发展潜力,值得进一步研究。     

多孔耦合型太赫兹波导定向耦合器的设计

设计了一种结构紧凑、工作频带较宽、耦合平稳、高方向性的十字形多孔耦合的太赫兹波导定向耦合器。基于多孔耦合原理,利用HFSS软件对太赫兹波导定向耦合器进行了模型仿真和结构优化。仿真结果表明:在325~475 GHz带宽范围内,该多孔耦合太赫兹波导定向耦合器耦合度达到7.50.8 dB,隔离度达到30 dB,即方向性优于20 dB,各端口回波损耗小于-20 dB。通过对该波导定向耦合器进行高温高压模拟仿真,确定了使用负性光刻胶SU-8作为结构材料的可行性,提出应用MEMS工艺在硅衬底上进行加工,将牺牲层工艺应用到波导腔结构的制作中。利用光刻在直通波导和耦合波导公共宽壁上形成的十字形等间距排列耦合孔结构,可以实现较宽的带宽和良好的耦合平坦度。该方法提高了耦合孔尺寸和位置的精度,减小了反射损耗,为太赫兹波导结构的加工提供了新思路。     

980 nm渐变双波导激光二极管及其光电性能研究

为了提高980 nm激光二极管的光电性能,设计了Al组分内波导正向和外波导反向线性渐变的新型非对称双波导激光二极管。采用一维漂移扩散模型为理论基础,对新结构和传统结构进行了仿真模拟,并对比分析了两者的光电性能。光场分布表明,新结构通过改变波导折射率分布,减少了高阶模式数量,改善了基模的单模特性。能带排列表明,新型非对称双波导结构显著提高了电子和空穴泄漏的势垒,阻挡了载流子泄漏,增强了有源区的载流子限制能力,从而降低了有源区载流子浓度,提高了器件的内量子效率。与传统波导结构对比分析表明,新型非对称双波导结构激光二极管的阈值电流下降了27.65%,工作电压降低了15.24%。在注入电流为5 A时,输出功率达到5.36 W,电光转换效率达到78.06%。设计的新型波导结构提高了980 nm激光二极管的光电性能,对研发高性能激光二极管具有重要的理论指导意义。     

SOI波导弯曲损耗影响因素的分析

采用有效折射率方法EIM(effective index method)和二维束传播算法（2D-BPM）对SOI (silicon-on-insulator）波导弯曲损耗的几种影响因素进行了分析. 通过模拟发现弯曲损耗随弯曲半径的增大、波导宽度的增加及内外脊高比的减小而减小. 同时，改进波导结构，例如在弯曲波导外侧刻槽可以减小SOI脊形波导的弯曲损耗.     

Electrooptic polymer modulators operating in both TE and TM modes incorporating a vertically tapered cladding

We propose a modified electrooptic (EO) PMMA polymer waveguide structure supporting both TE and TM modes in spite of the large birefringence induced by the poling. A vertically tapered structure is employed to connect a single-mode rib waveguide and a confinement-enhanced rectangular buried waveguide. This waveguide structure can be easily fabricated by a two-step reactive ion etching (RIE) process with a shadow mask. To demonstrate TE/TM confinement and single-mode operation, Mach-Zehnder intensity modulators are fabricated by incorporating the proposed waveguide structure. The extinction ratio is better than -15 dB, which proves the single-mode operation. Half-wave voltages for TM and TE modes are 6 and 24 V, respectively.     

Y分支结构输出特性的优化

文章分析了平面光波导Y分支的输出特性，通过优化Y分支中扩模波导的长度和插入一根适当长度直波导对Y分支的输出均匀性进行了优化，通过这种优化设计可以获得具有均匀输出特性的Y分支。     

盘荷波导慢波结构色散特性的变分分析

盘荷波导慢波结构可以看成由无数多个波导不连续性组成，每个波导不连续性可用一个T型网络描述，其参数能用变分方法得到，再根据无耗的四端微波网络理论，可以得到这种慢波结构的色散方程，因此本文得到了一种用于计算盘荷波导慢波结构色散特性的变分法。该变分法获得的色散特性结果与用场匹配法和HFSS模拟获得的结果符合得比较好。     

Optimization design of optical waveguide in Mach-Zehnder electro-optical polymer modulator

In order to reduce transmission loss of the optical waveguide in Mach-Zehnder (M-Z) electro-optical (EO) polymer modulator,the basic iterative formula of semi-vector finite-difference beam propagation method (FD-BPM) is obtained from the scalar wave equation. The transition waveguide is combined with S-type bend branch waveguide for the M-Z EO modulator in the branch waveguide. The effects of structure parameters such as ridge width,length of the branch waveguide and interferometer spacing on the transmission loss are systematically studied by using the semi-vector FD-BPM method. The structure is optimized as an S-sine bend branch waveguide,with rib width w=7μm,length of branch waveguide L=1200μm and interferometer spacing G=22 μm. The results show that the optimized structure can reduce transmission loss to 0.083 dB,which have a certain reference value to the design of optical waveguide in M-Z polymer modulator.     

一种新颖的脊波导功分器

针对通常波导传输的功率分配器中T形接头体积大的不足,基于脊波导和阶梯阻抗变换对导波系统中电磁波传播性能的影响,提出了一种新颖的脊波导H面T形分支结构,利用高频仿真软件HFSS进行仿真优化,结果显示该结构在全X波段内匹配。以此结构为基础,设计加工一个一分六的脊波导功分器,得到较好的实测结果。实际内部尺寸比普通波导功分器减小46%,回波损耗小于20 dB,单路信号波动在±0.35 dB内。这种脊波导H面T形分支结构简单,适合于实际的工程应用。