對(duì)稱(chēng)平板波導(dǎo)的模式計(jì)算課程設(shè)計(jì)論文-wenkub
2023-07-08 17:46:27 本頁(yè)面
【正文】 （2）設(shè)計(jì)一個(gè)對(duì)稱(chēng)平板波導(dǎo)。本課程主要使用RSoft算法集中的BPM算法對(duì)光波導(dǎo)和簡(jiǎn)單光波導(dǎo)器件進(jìn)行仿真計(jì)算，從而對(duì)光在波導(dǎo)中的傳輸有一定得了解。用戶(hù)界面友好，分析和設(shè)計(jì)光學(xué)器件輕松方便。另一方面，薄膜波導(dǎo)又是集成光學(xué)的技術(shù)基礎(chǔ)。為了保證光線(xiàn)在芯層的傳播，必須要求n1大于n2 和n3，一般設(shè)定n1＞n2 ＞n3。然而的z分量卻是唯一確定的，而且在一條光線(xiàn)的傳播過(guò)程中始終保持不變以，這是一個(gè)重要的不變量，以表示，稱(chēng)為傳播常數(shù)。 為了克服這種多模色散問(wèn)題，出現(xiàn)了特殊設(shè)計(jì)的非均勻介質(zhì)波導(dǎo)。這里可以從平面波簡(jiǎn)單理論得到相同的結(jié)果。所經(jīng)歷的相位差為2p 的整數(shù)倍. 從 B39。 從 B—C 經(jīng)過(guò)上下兩次的反射,其附加位相為2f2,2f3 故相位差為： 對(duì)TE波，TM波是不同的。 對(duì)于對(duì)稱(chēng)平面光波導(dǎo)n1=n3。3 對(duì)稱(chēng)平面波導(dǎo)的BeamPROP仿真設(shè)置1）新建仿真文件啟動(dòng)BeamPROP軟件，點(diǎn)擊左上角的“New Circuit”按鈕，新建仿真文件。 波導(dǎo)參數(shù)設(shè)置界面 由于平面波導(dǎo)是三層結(jié)構(gòu)，其中導(dǎo)光薄膜是一層，故需要點(diǎn)擊Edit Layers進(jìn)一步對(duì)波導(dǎo)結(jié)構(gòu)設(shè)置，新添加一層薄膜。通過(guò)設(shè)置變量可以方便的改變波導(dǎo)的位置以及大小，然后保存。本實(shí)驗(yàn)需要兩個(gè)探測(cè)器，一個(gè)作為光路探測(cè)，其Type 為L(zhǎng)auch Power，；一個(gè)作為功率探測(cè)，其Type 為WG 。 波導(dǎo)的橫截圖形 波導(dǎo)傳輸仿真 波導(dǎo)作為一種傳輸介質(zhì)，我們所研究的就是其的傳輸特性，如果在制作之前可以模擬其傳輸特性，有利于信息的傳輸以及波導(dǎo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改善，Computation Completed就是針對(duì)光路傳輸?shù)囊环N仿真，通過(guò)監(jiān)視器以及電源的設(shè)置，可以得到平面波導(dǎo)的光路傳輸圖，以及功率分析。=0時(shí)仿真圖形。 5 總結(jié)在做本次課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我感觸最深的當(dāng)屬查閱大量的設(shè)計(jì)資料了。 參考文獻(xiàn)[1] [2] [3] [4] [5] .。我認(rèn)為這個(gè)收獲應(yīng)該說(shuō)是相當(dāng)大的。 模值為1時(shí)仿真圖形=2時(shí)仿真圖形。 不同模式仿真圖 由理論知識(shí)可知，平面波導(dǎo)，其對(duì)入射光具有選擇性，只有滿(mǎn)足導(dǎo)波條件才可以再波導(dǎo)中傳播，其滿(mǎn)足相位條件。選取波導(dǎo)的基模即可。 單擊后左側(cè)工具欄會(huì)變成路徑設(shè)置欄。鼠標(biāo)左鍵，在任意另一處再單擊左鍵，即可畫(huà)出相應(yīng)的波導(dǎo)。 本實(shí)驗(yàn)所用到的是平面波導(dǎo)，因此在Structure Type 選多層膜結(jié)構(gòu)標(biāo)志 Multilayer。 m取不同值時(shí)波導(dǎo)結(jié)構(gòu) 平板波導(dǎo)的波動(dòng)理論 對(duì)于非對(duì)稱(chēng)三層介質(zhì)光波導(dǎo)，假設(shè)光沿z方向傳輸，那么它的電磁場(chǎng)表示成： 把它代入麥克斯韋方程： 得到電磁場(chǎng)的分量方程： 假設(shè)電磁場(chǎng)在y方向上不隨坐標(biāo)y變化，即 ，把這個(gè)關(guān)系代入方程，就可以得到電磁場(chǎng)的兩種模式：TE模： TM模：
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