對稱平板波導(dǎo)的模式計算課程設(shè)計(論文)(存儲版)
【正文】 增基 .光纖通信 .西安電子科技大學(xué)出版社 . [3] 梁銓廷 .光子微系統(tǒng) .東南大學(xué)出版社 . [4] 劉德明 .物理光學(xué) .電子工業(yè)出版社 . [5] 石順祥 .光電子技術(shù)及其應(yīng)用 .電子科技大學(xué)出版社 .2020. 。 武漢理工大學(xué)《光電子 應(yīng)用 》課程設(shè)計說明書 15 圖 模值為 1 時仿真圖形 圖 所示為 m=2 時仿真圖形。選取波導(dǎo)的基模即可。鼠標(biāo)左鍵，在任意另一處再單擊左鍵，即可畫出相應(yīng)的波導(dǎo)。 圖 m 取不同值時波導(dǎo)結(jié)構(gòu) 平板波導(dǎo)的波動理論 對于非對稱三層介質(zhì)光波 導(dǎo)，假設(shè)光沿 z方向傳輸，在 ，那么它的電磁場表示成： 把它代入麥克斯韋方程： 得到電磁場的分量方程： 112212212221co ss in ??? n nnnntg TM ??()()( , )( , ) j wt zj wt zE E x y eH H x y e ??????020==HEtEHnt??????????武漢理工大學(xué)《光電子 應(yīng)用 》課程設(shè)計說明書 6 假設(shè)電磁場在 y方向上不隨坐標(biāo) y變化，即 ，把這個關(guān)系代入方程，就可以得到電磁場的兩種模式： TE 模 ： TM 模 ： 波動方程： TE 模：把電場垂直于光的傳輸方向（ 也就是 z 軸），這種電磁場分布稱為橫電模。 沒有反射 ,位相變化為 k0n1B39。情況并非如此，只有某些分離的角的光線才能建起真正的有效傳播。光線可分為兩種，滿足全反射條件的光線，始終被束縛在芯層內(nèi)，稱為束縛光線或?qū)Рü饩€，未滿足全反射條件的光線稱為折射光線或輻射光線，這種光線可穿過界面進(jìn)入襯底或覆蓋層。另一功能為模擬程序，它可以在主程序內(nèi)或獨(dú)立執(zhí)行模擬分析工作，以圖形方式顯示域的特性以及用戶感興趣的各種數(shù)值特性。 軟件簡介 RSoft 是一款非常實(shí)用的光波導(dǎo)仿真軟件。這種波導(dǎo)的介電常數(shù)分布是陡變的，也稱為階梯變化的，常稱這種波導(dǎo)為平板波導(dǎo)。芯層的介電常數(shù)比芯兩側(cè)包層的介電常數(shù)稍高，使得光束能夠集中在芯層中傳輸，因而起到導(dǎo)波的作用。 （ 3）利用 rsoft 軟件對該光路進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計，并進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計、模擬和仿真工作。其主程序?yàn)橐惶淄晟频挠糜谠O(shè)計光波導(dǎo) 元件和光路 CAD 設(shè)計系統(tǒng)，且可控制相關(guān)的模擬參數(shù)，如：數(shù)值參數(shù)、輸入場以及各種顯示、分析功能選項(xiàng)。 ⑵波導(dǎo)光線 均勻介質(zhì)波導(dǎo)的芯層光線沿直線傳播，經(jīng)與上下界面的反射和折射，形成鋸齒形光線。 平面光波導(dǎo) 按幾何光學(xué)概念，凡是滿足 的光線均可在波導(dǎo)中 低損耗傳輸?！狢39。 m=0 時為最低模 ,m=1,m=2 其模式結(jié)構(gòu)如圖 所示。 武漢理工大學(xué)《光電子 應(yīng)用 》課程設(shè)計說明書 8 圖 薄膜層結(jié)構(gòu)設(shè)計 2）繪制波導(dǎo) 點(diǎn)擊 BeamPROP 窗口左邊的 mode，繪制相應(yīng)形狀的波導(dǎo)。 武漢理工大學(xué)《光電子 應(yīng)用 》課程設(shè)計說明書 10 圖 光路探測器設(shè)置 圖 功率探測器設(shè)置 設(shè)置光源通過單擊左側(cè)工具欄中的 “Edit Launch Field”按鈕，如圖 所示 單擊后會彈出輸入光源的設(shè)置對話框。 武漢理工大學(xué)《光電子 應(yīng)用 》課程設(shè)計說明書 14 圖 模值為 0 時 仿真圖形 圖 所示為 m=1 時仿真圖形。覺得課程設(shè)計反映的是一個從理論到實(shí)際應(yīng)用的過程，但是更遠(yuǎn)一點(diǎn)可以聯(lián)系到以后畢業(yè)之后從學(xué) 校轉(zhuǎn)到踏上社會的一個過程 。為了讓自己的設(shè)計更加完善，查閱這方面的設(shè)計資料是十分必要的，同時也是必不可少的。 武漢理工大學(xué)《光電子 應(yīng)用 》課程設(shè)計說明書 13 圖 光路傳輸仿真 由傳輸仿真圖可分析的，在平面波導(dǎo)中光路大體呈“之”字形，與理論分析的傳輸光路相似。 武漢理工大學(xué)《光電子 應(yīng)用 》課程設(shè)計說明書 9 圖 繪制波導(dǎo) 3）觀察路徑與激勵設(shè)置 設(shè)置路徑通過單擊左側(cè)工具欄中的 “Edit Pathways”按鈕。 點(diǎn)擊后彈出基本設(shè)置對話框如圖 所示， 波導(dǎo)的一些基本特性參數(shù)需要在此設(shè)定。 將 BC,B39。如圖 所示： 01 90????cz)1nn(c znt 1211 ?????武漢理工大學(xué)《光電子 應(yīng)
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