基于多分辨分析计算波导的TE和TM模

本文根据多分辨分析理论,给出了计算具有任意横截面波导的TE模和TM模的一种方法。在该方法中,用尺度函数把场分量(Ez或Hz)近似为级数,通过变分公式把波导问题化为矩阵方程。并且把波导截面分为许多矩形区域,用三阶B-样条函数,推出了矩阵元素的具体表达式。为了验证该方法,以三种不同的波导为实例进行了计算。     

对称非线性包层平板多量子阱波导TE模的传播特性

分别用精确计算和方均近似方法得到了包层及衬底均为非线性Ｋｅｒｒ型介质、芯区为多量子阱的对称平板波导中ＴＥ模的传播特性。数值计算表明,当芯区多量子阱的层数较多时,方均根近似方法得到的结果与用精确方法得到的结果一致。此时多量子阱波导可以等效为均匀介质。对于自聚焦情况,在合适的光功率下,当分界面处包层（及衬底）的有效折射率与芯区折射率相等时,芯区的场分布呈无效分布而两侧的均呈指数式衰减;功率继续增大时,     

圆波导线极化TEll模和圆极化TE21模自跟踪体制

目前已研制成功的Ku频段移动通信终端(车载、机载)以线极化方式工作，因此天线应具有跟踪线极化信标信号的能力。圆波导线极化TEl1模和圆极化TE21模自跟踪系统能满足这一要求。在天线随终端一起横滚时这种系统的跟踪性能与馈源系统的线极化调整方式有关。方式1是转动整个馈源(或转动包括TE21模耦合器在内的馈源网络)使天线极化与来波极化匹配，方式2是仅转动频率复用网络来达到同一目的．前者在终端横滚时不产生角误差电压的交叉耦合，而后者则不然，必须采用坐标变换来消除交叉耦合。     

宽频带圆波导TE21模耦合器的设计方法

给出了宽频带圆极化TE21模耦合器的设计方法,该方法适用于实际工程设计,20%的频带内耦合损耗<0.5dB,VSWR<1.5,轴比<2dB.     

高效LiNbO3波导TE—TM模转换器的特性分析

对周期性ＬｉＮｂＯ３波导模转换器和滤波器的特性进行了理论分析。指出了电极结构和参数的合理设计可获得高效率模转换和低电压驱动。     

同轴TE11模与矩波导TE10模的耦合计算

首先建立同轴TE11模与圆波导TE11模的等效关系。进而将同轴TE11模与矩波导TE10模的耦合问题转化为其等效圆波导TE11模与矩波导TE10模的耦合问题。实验证明,理论计算与实测结果吻合。     

缓变波导对半导体光放大器TE0和TM0模式增益寿的影响

通过直接数值求解波导方程，研究了缓变波导对半导体光放大器模式增益寿的影响结果表明：缓变波导增大了光放大器的模式增益差，而通过引入非平面波导，可以降低甚至消除模式增益差。     

五角波导TM模截止波数的边界元分析

推导了常数单元边界元法求解波导本征值问题的矩阵计算公式，应用常数单元和线性单元边界元法计算五角波导TM模的截止波数，两种方法计算所得结果与文献中已有结果吻合良好。     

高效LiNbO_3波导TETM模转换器的特性分析

对周期性ＬｉＮｂＯ３波导模转换器和滤波器的特性进行了理论分析。指出了电极结构和参数的合理设计可获得高效率模转换和低电压驱动。     

圆波导TE11模和TE21模的极化匹配

提出了旋转两个有特定移相量的移相器对ＴＥ２１模的极化进行任意变化的新方法，对ＴＥ１１模的极化变化后波导内的场提出更普遍的结果，为自跟踪的天线和差的极化同时与任意极化一波极化匹配提出新的措施。     

对称非线性包层平板波导TE0模的“平台形”场分布

分析了包层及衬底均为非线性Ｋｅｒｒ型介质、芯区为线性均匀介质的三层平板波导的ＴＥ０模特性,理论分析及典型实例计算表明：对于自聚焦情况,模折射率增大时,芯区场的极大值逐渐减小,对于一定的光功率,模折射率与芯区折射率相等时,芯区的场分布呈均匀的“平台形”分布,而两侧场则迅速衰减;模折射率继续增大时,场分布的极值进入芯区两侧,而芯区场分布呈下凹形,给出了自聚焦对称三层平板波导ＴＥ０模的场分布曲线,功率随     

多量子阱光波导中非线性TE波的有限元解

本文提出一种以有限元法为基础的数值方法，用于研究任意非线性介质的多量子阶（ＭＱＷ）光波导中传输与强度有关的ＴＥ波性质．用简单的迭代过程得到自洽解．对于线性或非线性包层区的波导，给出了与功率有关的ＴＥ模的数值结果．结果表明：光的总功率在某一阈值以上时，可以忽略非线性包层区对传播特性的影响．同时，还考查了非克尔型介质与功率有关的行为．     

聚合物Y分支波导的TM模分析

本文利用有效折射率法计算聚合物脊形波导的横向折射率分布,将三维光波场传播问题简化为二维问题;从导模满足的标量波动方程出发,结合透明边界条件,采用Crank-Nicholson差分格式,得出有限差分束传播法的基本方程.对Y分支波导结构中TM模的传播及损耗特性进行理论分析,得出了优化的结构参数:Y分支角α=1.1°,脊宽W=5μm,波导间距G=20μm.     

脊波导TM模的FDTD分析

为了进一步分析脊波导,应用FDTD研究了脊波导在TM模式下脊位于不同位置时的TM11模式截止频率＋并给出了单脊波导的TM11模截止频率在脊位于不同位置时变化规律,还有TM模瞬态场图和频谱图。     

多层克尔型非线性平板波导中横电模的精确解

本文给出了多层克尔型非线性介质平板光波导中，ＴＥ波的统一场分布，色散关系及光传传输功率的精确表达式。     

TE和TM模式光折变表面波

首次研究了TM模的光折变表面波,理论上分别推导了扩散机制下的TE和TM模式的光折变表面波的非线性波方程.通过数值计算分别得到不同传播常数下两种模式光折变表面波振幅空间分布.对TM模式表面波和TE模式表面波的特性进行了比较.讨论了背景光和暗辐照等参量对TM模式表面波的影响.研究结果表明TM模表面波由于晶体各向异性使得Ex、Ez两个光波电矢量分量数值上相差较大,表面波的能量主要集中于Ex分量上;并且Ex分量比Ez分量从表面到体内振幅衰减更快速,能量被更好地约束在表面;背景光和暗辐照可明显影响TM模式光折变表面波从表面到体内的衰减速度.TM模式表面波随传播常数、背景光和暗辐照等参量的变化的规律与TE模类似.     

圆波导TE21模跟踪网络的研究

以耦合波理论为基础,在考虑了圆波导壁厚对耦合的影响以及耦合小孔间相互影响的情况下,设计出相应的TE21模耦合器结构和耦合器样机。样机实测特性指标与数值计算结果吻合,在f0±0.3 GHz范围内,耦合度小于2 dB(单臂小于8 dB),抑制度大于40 dB,达到预期的技术要求。