论述脊型光波导的分析方法及其模场分布的计算

信息光电子技术课后作业

题目：论述脊型光波导的分析方法及其模场分布的计算作业完成者：朱华

学号：D201477630

院系：武汉光电国家实验室

论述脊型光波导的分析方法及其模场分布的计算

摘要：本文主要介绍了如何通过有效折射率法计算脊型光波导的模场分布，由于有效折射率法，是将脊波导近似。其次我们介绍了脊波导的工作特性和制作方法，最后我们列举了脊波导在激光器，调制器等信息光电子器件中的应用。

关键词：脊波导有效折射率模场分布

1引言：脊波导与相同尺寸的矩形波导比较主要优点是: 主模H10波的截止波长较长, 对于相同的工作波长, 波导尺寸可以缩小; H 10模和其它高次模截止波长相隔较远, 因此单模工作频带较宽, 可以达到数个倍频程; 等效阻抗较低, 因此易与低阻抗的同轴线及微带线匹配。但脊波导承受功率比同尺寸的矩形波导低。故脊型光波导广泛应用与各种光电子器件中。其次要能够设计出性能优良的光波导，那么必须首先能够在理论上对光波导进行计算。对于脊型光波导而言由于其结构复杂没有严格的解析解,应采用数值方法或近似法进行分析。光波导分析方法常用的有: 转移矩阵法、模耦合理论、有效折射率法、有限元法、时域有限差分法和束传播法等。在本文中采用的计算方法是有效折射率法对脊型光波导进行分析计算，还介绍了一种利用有限元差分算法对脊波导的模式进行数值计算。最后介绍了脊型光波导在信息光电子学中的应用。

2脊型光波导的理论模型分析

2.1 脊波导的有效折射率法