單模波導(dǎo)與微型諧振環(huán)的分析與設(shè)計.pdf

1、 本文采用計算機(jī)數(shù)值計算、分析，對介質(zhì)微型諧振環(huán)的特性進(jìn)行研究，并進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。具體研究工作包括：首先分析比較了幾種主要數(shù)值計算方法；然后從光波導(dǎo)理論出發(fā)，通過波導(dǎo)特征方程、歸一化頻率、以及模式有效折射率三個方面歸納出脊形光波導(dǎo)的單模條件。在此基礎(chǔ)上，主要應(yīng)用BPM方法分析聚合物材料脊形光波導(dǎo)，模擬計算出其單模工作區(qū)域、模式在波導(dǎo)傳輸（z 方向）過程中的演變、以及模式功率隨傳輸距離的變化趨勢等。通過對模擬結(jié)果的分析，對聚合物光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)

2、參數(shù)（脊高，脊寬，脊高比）進(jìn)行合理、最優(yōu)化設(shè)計；同時，結(jié)合有效折射率方法，設(shè)計出滿足單模傳輸?shù)拇蠼孛婕剐尉酆衔锕獠▽?dǎo)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，并利用BPM軟件對設(shè)計的波導(dǎo)進(jìn)行理論驗證，其結(jié)果表明設(shè)計的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)合理可行。 在上述分析設(shè)計的基礎(chǔ)上，開展了對尺寸與波長大小可比擬的光學(xué)微腔的光學(xué)性質(zhì)和微腔效應(yīng)及其相關(guān)器件的研究，借助Maxwell方程和耦合模理論，分析了其回音壁模式理論和相關(guān)性能參數(shù)。著重分析了諧振微環(huán)與光學(xué)直波導(dǎo)間的耦合，并對波導(dǎo)諧振環(huán)