三维光波导传输及增益特性的BPM法计算

论文摘要

本文采用Matlab语言编写和调试了利用三维有限差分束传播法求解条形波导中场分布的计算程序，并进行了实际计算。该程序既可以计算均匀折射率分布三维光波导，也可以对任意非均匀折射率分布光波导中光场的传输情况进行计算。实际结果表明程序编写合理，计算结果准确。在此基础上，利用复数原子极化率与铒离子粒子数分布的关系，及其对波导场解的影响，完成了求解掺铒波导增益特性的计算程序。通过具体的计算，得到了合理的计算结果，充分说明了程序的正确性。利用这一程序论文分析了掺铒波导放大器参数对其增益特性的影响。论文工作为三维光波导传输和增益特性的计算分析及优化设计奠定了基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 光波导数值求解方法简介
• 1.2 光波导放大器的发展及应用
• 1.3 本文的研究内容
• 第二章 光在波导中的传输及掺铒波导放大器的工作原理
• 2.1 光在波导中的传输
• 2.1.1 光的电磁波理论
• 2.1.2 光在平板波导中的传播
• 2.1.3 三维介质波导的计算方法
• 2.2 掺铒波导放大器的工作原理
• 第三章 三维光波导的束传播法求解
• 3.1 求解光波导的光束传播法
• 3.2 二维光波导有限差分束传播法求解
• 3.3 三维光波导的有限差分束传播法求解
• 第四章 掺铒波导放大器增益特性的束传播法计算
• 4.1 铒离子能级速率方程
• 4.2 求解掺铒光波导放大器的有限差分光束传输法
• 4.3 掺铒光波导放大器增益特性分析
• 4.3.1 掺铒浓度对 EDWA放大性能的影响
• 4.3.2 波导长度对 EDWA放大性能的影响
• 4.3.3 泵浦光功率对 EDWA放大特性的影响
• 4.4 不同条件下掺铒光波导增益特性的计算
• 第五章 结论
• 致谢
• 参考文献