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武漢理工大學《光電子應用》課程設計說明書目錄摘要 IAbstract II1 設計目的及任務要求 1 設計目的 1 任務要求 1 軟件簡介 12原理分析 2 均勻介質薄膜波導 2 平面光波導 3 平板波導的波動理論 53 對稱平面波導的BeamPROP仿真設置 74 平面波導仿真圖 12 波導結構觀察 12 波導傳輸仿真 12 不同模式仿真圖 135 總結 17參考文獻 18II摘要能夠引導光束的傳播,從而使光束的能量在橫的方向上受到限制,并使損耗和噪聲降到最小,這種器件通常稱為光波導,簡稱波導光束在介質中傳輸時,由于介質的吸收和散射而引起損耗,由于繞射而引起發(fā)散,這些情況都會導致光束中心部分的強度不斷地衰減。因此,有必要設計制作某種器件,它能夠引導光束的傳播,從而使光束的能量在橫的方向上受到限制,并使損耗和噪聲降到最小,這種器件通常稱為光波導,簡稱波導。結構最簡單的波導是由三層均勻介質組成的,中間的介質層稱為波導層或芯層,芯兩側的介質層稱為包層。芯層的介電常數比芯兩側包層的介電常數稍高,使得光束能夠集中在芯層中傳輸,因而起到導波的作用。這種波導的介電常數分布是陡變的,也稱為階梯變化的,常稱這種波導為平板波導。最簡單的平板型光波導是由沉積在襯底上的一層均勻薄膜構成,因而又叫做薄膜波導。正如大家所熟悉的單層電路板,所有電路都位于基板的一個平面內一樣。本文從理論上推導了對稱平板波導的模式計算,利用BeamPROP軟件仿真,探究了對稱平板波導的模式分類及各自特點,得到了其仿真特性和一些仿真圖,驗證了相關理論,并且加深了對對稱平板波導的模式的理解。關鍵詞:波導 模式計算 仿真 Abstract Propagating light beams can be guided, so that the energy of the beam in the horizontal direction is restricted, and to minimize losses and noise, such devices monly referred to as an optical waveguide, the waveguide shortWhen the beam propagating in a medium, the medium due to absorption and scattering caused by the loss, due to the divergence caused by diffraction, these conditions could result in the central portion of the intensity of the beam attenuation constant. Therefore, it is necessary to design a device which can guide the propagating light beams, so that the energy of the beam in the horizontal direction is restricted, and to minimize los