确定单模渐变平板光波导的折射率分布

论文摘要

渐变折射率光波导的折射率分布是光波导的一个重要特征参数,它决定着波导的模式特征以及光波的传输特性,并且对波导的制备也有着重要的指导意义。对于多模渐变波导,目前已有多种方法可用于确定其折射率分布,例如:椭偏仪法、逆WKB法以及干涉法等等,其中逆WKB(IWKB)方法因为具有明确的物理意义,简单的计算过程,已广泛应用于离子交换等渐变折射率波导当中。而对于单模波导,由于缺少足够的信息,目前尚未有一种很有效的方法。 本文以精确的分析转移矩阵(ATM)方法为基础,利用等离子表面波来确定渐变型波导的近表面折射率,结合波的不同模式,用逆分析转移矩阵(IATM)方法来拟合单模渐变波导的折射率分布。文中利用该方法计算了几种典型的折射率分布,理论和实验结果表明,该方法能有效的确定单模渐变波导的折射率分布。

论文目录

• 第一章 引言
• 第二章 非对称金属包覆介质平板波导
• 2.1 金属与介质界面中的表面等离子波（SPW）
• 2.1.1 表面等离子波存在条件
• 2.1.2 表面等离子波的实验激发
• 2.1.3 表面等离子波的损耗特性
• 2.2 非对称金属包覆介质波导
• 2.2.1 非对称金属包覆渐变波导的色散性质
• 2.2.2 等效折射率
• 2.2.3 损耗
• 2.3 小结
• 第三章 波导制备及其参数的测量
• 3.1 波导制备
• 3.2 参数的测量
• 3.2.1 棱镜耦合原理
• 3.2.2 m线法测量导模有效折射率
• 3.2.3 改进m线测量方法
• 3.2.4 测量结果
• 3.3 小结
• 第四章 确定波导折射率分布
• 4.1 理论方法
• 4.1.1 逆WKB方法
• 4.1.2 本文方法（逆ATM方法）
• 4.2 实例分析
• 4.3 实验结果
• 4.4 结论
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢