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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 93 毫秒
1.
椭圆芯手征光纤的基模特性研究   总被引:4,自引:1,他引:3  
董建峰 《光学学报》1998,18(10):385-1389
对椭圆芯手征光纤进行了严格的求解,得到了模式场的解析解;推了了模式特征方程;并对基模的偶模和奇模特征方程进行数值求解,研究了手征参数对不同椭圆比下基模的色散曲线,双折射,模间色散等特性的影响。  相似文献   

2.
熊天信  邓洪 《强激光与粒子束》2006,18(10):1657-1662
 采用在圆柱坐标系中分离变量的方法,推出填充多层互易手征介质的金属同轴线各层电磁场之间的关系,得到其模式特征方程和圆波导模式特征方程,给出了填充两层手征介质金属同轴线部分模式的色散特性的数值计算结果,分析了手征介质参量及两层手征介质厚度变化等对手征同轴线传播特性的影响。如果互易手征介质的手征参数等于零,可得填充普通介质的同轴线的模式特征方程。与填充普通介质的同轴线中的模式相比,手征同轴线中的模式发生了分叉。当同轴线中所填介质的折射率增大时,其模式归一化截止频率和进行基模单模传输的带宽归一化频率都将减小。  相似文献   

3.
沈陆发  王子华 《光子学报》2008,37(3):581-584
从Maxwell方程组出发,讨论纤芯为左手材料,包层为右手材料阶跃型光纤,推导了矢量解的场方程.经过数学计算,求得了左手材料阶跃型光纤矢量解的特征方程.根据矢量模的分类,找到了TE模、TM模、HE模和EH模的特征方程.根据各模的特征方程,并且与右手材料光纤相关的特征方程,在靠近截止和远离截止两种情况下进行了比较,得到了左手材料光纤的某些奇异特性.  相似文献   

4.
张玲芬 《大学物理》2007,26(1):26-28,57
对不对称左手介质平板波导的几个低阶的TE模和TM模进行了数值计算,得到了模式特征方程,分析了归一化传播常数β/k_0随平板厚度d变化的色散关系,作出了模式的电场E_y(x)分布.在左手介质平板波导中,每一模式都有截止点, TE_0模和TM_0模不出现,在我们给出的特定的介质参数下,TE_1模和TM_1模不能和其他高阶模式共存,其归一化传播常数β/ k_0随k_0d的增加而减小.给出的结果对左手介质元器件的研究有实际的参考意义.  相似文献   

5.
用等效矩形波导近似,结合一级微扰理论,研究了双模椭圆芯光纤的传播特性,得到了双模运行的V值范围和Ex21模与Ex11模之间的双折射、模间色散随归一化频率和椭圆比的变化关系曲线  相似文献   

6.
弱渐变抛物型光纤传导模式的截止频率与介电比   总被引:1,自引:0,他引:1  
余恬  陈川 《光学学报》2005,25(10):302-1306
在弱渐变假定下,研究了抛物型渐变光纤传导模式的截止频率对折射率参量的依赖关系。采用矢量场法,得到了在弱导条件下传导模式的特征方程和截止频率的近似计算公式。引入了介电比γ,它是由光纤三个折射率参量所确定的常数。在弱导近似的条件下,归一化截止频率仅与γ这一个变量有关,任一渐变抛物型光纤的实际截止频率可通过γ而由归一化截止频率简单求得,从而找到了渐变光纤的实际截止频率与归一化截止频率间的联系。给出了归一化截止频率随γ的变化曲线,归一化截止频率随γ的增加而单调上升,但HElm模截止频率的上升规律与其他模式不同。  相似文献   

7.
左手介质椭圆光波导基模传播特性   总被引:1,自引:0,他引:1  
熊天信  杨儒贵 《光子学报》2006,35(7):1099-1102
在椭圆柱坐标系中,采用分离变量方法,得出了左手介质椭圆光波导本征方程的近似解,通过数值计算,分析了椭圆波导偏心率、左手介质的电容率、磁导率对椭圆光波导基模传播特性的影响,并将左介质光波导与右手介质光波导基模特性进行对比,得出左手介质光波导的基模特性与右手介质光波导基模特性差别不大的结论.  相似文献   

8.
本文从严格的场分布方程出发,导出了四包层光纤中LP模的特征方程,精确计算了几个低次模的归一化截止频率,给出了它们与结构参数的一般变化曲线.结果表明:四包层光纤的截止特性与单包层和W型光纤有较大不同;在所需波长要得到单模传输,第二包层的高度和宽度不宜太大.  相似文献   

9.
从Maxwell方程组出发,讨论纤芯为左手材料,包层为右手材料的阶跃型光纤.在弱导的情况下,假定横向场的极化方向保持不变,推导了横向电场满足的Helmholtz方程,利用边界条件,经过数学计算,建立了左手材料光纤标量解的特征方程,画出了左手材料光纤LP01模和LP11模的色散曲线.比较左、右手材料光纤的特征方程及其相关曲线,得到了左手材料光纤的某些奇异特性.  相似文献   

10.
一种新的阶跃折射率光纤本征函数表达形式   总被引:4,自引:2,他引:2  
为了阐明阶跃折射率光纤的模式特性,根据电磁波辐射的能量守恒定律和经过狄拉克函数奇异性修正的亥姆霍兹方程,通过数学推导和证明得出:柱面径向行波场的本征函数是经过狄拉克函数修正的整数阶汉克尔函数,阶跃折射率光纤模式场的本征函数是零、一阶贝塞尔函数经过狄拉克函数修正的零、一阶诺埃曼函数和虚参量汉克尔函数.该结论揭示了光纤芯层和包层模式场分别是径向驻波场和倏逝波场的本质,并基此推导出新的光纤模式特征方程,模式存在条件,模式数目和符合光纤实际的基模归一化截止频率的理论值.  相似文献   

11.
The diffractive beam parameters of LP01 mode of fiber are analyzed in detail. Based on solving linear equations, two formulas for two kinds of mode-field radii as functions of normalized frequency are presented, and relations between angular radius of far-field divergence, beam propagation factor, and normalized frequency are given. Numerical calculation indicates that the maximal relative error is smaller than 1% within a reasonable parameter range.  相似文献   

12.
The solutions of electromagnetic field equations for non-radiative coupled dielectric guides are derived using mode matching technique. Dispersion curves are plotted for various dielectric materials and dimensional parameters. The non-radiative phenomenon in the coupled dielectric guide has been discussed in detail. The hybrid directional couplers in the above configuration have been theoretically designed by computing the normalized propagation constants. The superiority of such directional couplers is discussed.  相似文献   

13.
 应用有限元方法求解了任意径向非均匀折射率分布园柱对称介质波导中纵向场耦合波动方程定解问题所对应的变分问题,该方法不受弱导或高斯模场分布等限制,可方便地求解光纤中介质波导的模场分布。用此方法研究了带阶跃环的三角型分段折射率分布光纤中归一化模场半径与芯层传输功率比值随光纤不同结构参数的变化规律。  相似文献   

14.
When operational modal analysis (OMA) is used to estimate modal parameters, mode shapes cannot be mass normalized. In the past few years, some equations have been proposed to scale mode shapes using the mass-change method, which consists of repeating modal testing after changing the mass at different points of the structure where the mode shapes are known. In this paper, the structural-dynamic-modification theory is used to derive a set of equations, from which all the existing formulations can be derived. It is shown that the known equations can be divided into two types, the exact and the approximated equations, where the former type does in fact fulfill the equations derived from the theory of structural modification, whereas the remaining equations do not, mainly because the change of the mode shapes of the modified structure is not properly taken into account. By simulations, the paper illustrates the large difference in accuracy between the approximate and the exact formulations. The paper provides two new exact formulations for the scaling factors, one for the non-modified structure and – for the first time in the literature – one for the modified structure. The simulations indicate the influence of errors from the measured natural frequencies and mode shapes on the estimation of the scaling factors using the two exact formulations from the literature and the new exact formulation proposed in this paper. In addition, the paper illustrates statistics of the errors on mode-shape scaling. All simulations were carried out using a plate with closely spaced modes.  相似文献   

15.
徐中南  刘泽金 《光子学报》2014,39(10):1857-1861
为了深入理解双包层光纤的光场传输特性,应用耦合模理论将双包层光纤等效为相互耦合的单模光纤和环形芯光纤,研究了圆对称的双包层光纤的光场传输.通过计算单模光纤LP01模和环形芯光纤导模的耦合系数发现了环形芯光纤LP0n模的耦合系数远大于其它导模的耦合系数,且LP0n模中的高阶模比低阶模的耦合系数大.据此,应用耦合模理论计算得到了该双包层光纤的光传输特性,计算结果发现光场沿光纤轴向呈近似周期分布,且纤芯中光功率变化的平均周期随波长递增,但平均归一化功率与光纤参数紧的选择有关.  相似文献   

16.
为了深入理解双包层光纤的光场传输特性,应用耦合模理论将双包层光纤等效为相互耦合的单模光纤和环形芯光纤,研究了圆对称的双包层光纤的光场传输.通过计算单模光纤LP01模和环形芯光纤导模的耦合系数发现了环形芯光纤LP0n模的耦合系数远大于其它导模的耦合系数,且LP0n模中的高阶模比低阶模的耦合系数大.据此,应用耦合模理论计算得到了该双包层光纤的光传输特性,计算结果发现光场沿光纤轴向呈近似周期分布,且纤芯中光功率变化的平均周期随波长递增,但平均归一化功率与光纤参数紧的选择有关.  相似文献   

17.
Zhong Yin Xiao  Su Ping Li  Zi Hua Wang 《Optik》2013,124(24):6622-6626
The structural dispersion characteristics of guided surface modes in a hollow slab waveguide with a left-handed material substrate or cover are investigated. Dispersion relation is derived by using normalized parameters, and universal dispersion curves have been obtained analytically, by solving transcendental dispersion equations in a reverse way. Existence condition, mode degeneracy and other dispersion properties of guided surface modes have been discussed for different ? or μ of three layers for this substrate or cover layer.  相似文献   

18.
基于柯林斯(Collins)积分公式,导出了高斯-谢尔模型(GSM)光束在有色差的分数傅里叶变换(FRFT)系统中的光谱传输表达式,并以Lohmann Ⅱ型系统为例,通过数值计算与分析,研究了色差大小、分数傅里叶变换阶数、以及相对横向坐标对输出面归一化光谱和相对谱移动的影响.研究表明,相对谱移动随FRFT阶数的变化而改...  相似文献   

19.
缓变回旋管谐振腔研究   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
雷朝军  喻胜  李宏福  牛新建  刘迎辉  候慎勇  张天钟 《物理学报》2012,61(18):180202-180202
在高次模回旋管中, 模式竞争是亟待解决的问题. 本文基于广义传输线理论, 得到能准确描述缓变结构谐振腔模式耦合的一阶传输线方程组; 通过分析耦合系数, 优化得到了一种新型光滑渐变(缓变)谐振腔. 与直线连接的(折变)谐振腔相比, 该腔体有更强的模式抑制能力, 腔中非工作模式归一化幅值可达-100 dB, 输出行波段非工作模式归一化幅值可达-88.6 dB.  相似文献   

20.
By solving a pair of normalized nonlinear coupled-mode equations, we analyze in detail the propagation of ultrashort optical pulses in a nonlinear long-period fiber grating and investigate the conditions for the grating to function as an optical limiter or a saturable absorber. We show that the function of the grating depends on whether the nonlinear effect counteracts or enhances the detuning effect, and the nonlinear effect can be weakened significantly by the group-delay difference between the core mode and the coupled cladding mode. We present simulation results to illustrate these effects and discuss the physical conditions required for an effective operation of a nonlinear long-period grating.  相似文献   

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