对称平板波导

课程设计任务书

学生姓名：xxx 专业班级：电子0903

指导教师：娄平工作单位：信息工程学院

题目: 对称平板波导模式的计算

初始条件：

计算机、beamprop软件(或Fullwave软件)

要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）

1、课程设计工作量：2周

2、技术要求：

（1）学习beamprop软件(或Fullwave软件)。

（2）设计平板波导的模式计算

（3）对对称堆成平板波导进行beamprop软件仿真工作。

3、查阅至少5篇参考文献。按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。全文用A4纸打印，图纸应符合绘图规范。

时间安排：

2012.6.25做课设具体实施安排和课设报告格式要求说明。

2012.6.25-6.28学习beamprop软件(或Fullwave软件)，查阅相关资料，复习所设计内容的基本理论知识。

2012.6.29-7.5对平板波导进行设计仿真工作，完成课设报告的撰写。

2012.7.6提交课程设计报告，进行答辩。

指导教师签名：年月日

系主任（或责任教师）签名：年月日

目录

摘要 (3)

Abstract (4)

1 绪论 (5)

2平板波导.............................................................................. 错误！未定义书签。

2.1平板波导简介................................................................. 错误！未定义书签。

3 Beamprop介绍 (8)

4仿真 (9)

4.1 BeamProp参数设置步骤 (9)

4.2光谱仿真......................................................................... 错误！未定义书签。4心得体会................................................................................... 错误！未定义书签。参考文献. (17)

摘要

光纤是一种很常见的介质光波导，其截面为圆形，但在集成光学中，人们更感兴趣的是在芯片上集成平面光波导。分析平板波导有两种基本理论：1.几何光学理论，2.电磁场理论。平板波导由三层介质组成，中间层介质折射率最大，称为导波层。上下两层折射率较低，分别称为覆盖层和衬底层。当衬底层和覆盖层材料折射率相等时，称其为对称平板波导。

覆盖层折射率n2 导波层折射率n1 衬底层折射率n0 导波层厚度为H，光线在上下界面上均发生全反射，假设y方向均匀，则光线的波矢在x z方向上有相应的分量（平板波导可不考虑y方向）。

本文介绍的是通过Beamprop软件进行平板波导光谱仿真，Beamprop是一款实用性非常强的光学应用软件，本文包含了Beamprop软件的介绍、平板波导的原理以及进行光谱分析及仿真。

关键词：对称平板波导；Beamprop；光谱仿真

Abstract

Optical fiber is one of the most common medium optical waveguide, the cross section is round, but in integrated optics, people are more interested in the chip integrated planar waveguide. Analysis planar wave-guide there are two basic theory: 1. The geometric optical theory, 2. Electromagnetic field theory. Planar wave-guide by three media composition, refractive index layer medium is the largest, called wave guide layer. The upper and lower levels refractive index is low, respectively called coating and substrate layer. When substrate layer and cover material refractive index equal, called the symmetric plate waveguide.

Refractive index layer of n2 guided wave layer refractive index n1 substrate layer refractive index n0 guided wave layer thickness for H

The light in the interface of the up and down all happened total reflection, suppose y direction even, light is the wave in x z direction arrow on the corresponding component (planar wave-guide don't consider y direction). This paper introduce is through the Beamprop software planar wave-guide spectrum simulation, Beamprop is a practical very strong optical applications software, this article contains Beamprop software is introduced, the principle of planar wave-guide and spectral analysis and simulation.

Keywords: symmetrical planar wave-guide; Beamprop; Spectrum simulation