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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 46 毫秒
1.
在对周期性结构进行谐波分析的基础上,导出了非截面二维光子晶体排列矩形波导的本征值方程. 基于此方程,可以对该类光子晶体波导的所有可能模式进行分析. 分析认为,非截面二维光子晶体排列矩形波导内能存在的模式包括E(y),TEy,H(y)和TMy模式;改变波导高度,可以实现E(y)模式和H(y)模式与其他模式通带的完全分离. 然而改变任一结构参数,都不能使E(y)和H(y)的各个模式通带,以及E(y)1模式和H(y)1模式的通带完全隔离. 波导单模工作的带宽由E(y)1和E(y)2模式的低端截止频率决定. 关键词: 波导 光子晶体 本征值方程 模式  相似文献   

2.
佘守宪 《光学学报》2003,23(7):09-814
采用科尔-霍普夫(Cole-Hopf)变换法,将渐变折射率波导导模的本征值方程变换为里卡提(Riccati)方程,通过较简洁的数学演算导出导模的传播常量与模场分布的解析解,给出了平方律分布、对称爱泼斯坦(Epstein)分布、爱泼斯坦层的平板波导与平方律分布圆光纤4种折射率分布的计算公式。  相似文献   

3.
张勇  林皋  胡志强  刘俊 《计算物理》2012,29(4):534-542
基于等几何分析方法具有自由度花费少、高精度、高阶连续性等特点,通过加权余量法对椭圆波导本征问题的亥姆霍兹方程等几何离散得出等几何分析方程.解决了传统数值方法的求解域与几何模型的非一致性问题,实现了将问题的分析计算构架于精确几何模型基础之上.分析任意截面波导的本征问题,对不同偏心率的椭圆波导以及三角形和五边形波导的截止波数的求解结果显示等几何分析方法求解波导本征问题的高效及高精度特性.与传统方法相比,此方法以较少的自由度消耗便会达到较高的求解精度,并且数值解的收敛率较快.  相似文献   

4.
求复折射率波导本征值的打靶法   总被引:1,自引:2,他引:1  
陈昌华  杨国文 《光学学报》1997,17(5):30-634
给出了求一维缓变复折射率波导本征值的打靶法,它是对求一维实折射率波导本征值的打靶法的推广,利用它可以分析增益或损耗对TE和TM模式的影响,并给出了计算实例。  相似文献   

5.
 根据螺旋波纹波导的传输耦合方程,取输入模式为TE11,由螺旋波纹波导模式耦合规则得到输出模式为TE21,由此给出耦合方程的具体形式。用“迭代法”简化耦合方程,并进行数值分析,得到了波导波纹周期对传输特性的影响;利用简化后耦合方程解的解析式计算了螺旋波纹波导工作模式中各场幅值的比例关系。计算结果表明:在工作频段内螺旋波纹波导中场结构是一种混合模,以TE21模为主,其群速基本接近常数,可以和电子注在很宽的频带内产生互作用,为注波互作用的计算提供了依据。  相似文献   

6.
根据螺旋波纹波导的传输耦合方程,取输入模式为TE11,由螺旋波纹波导模式耦合规则得到输出模式为TE21,由此给出耦合方程的具体形式。用“迭代法”简化耦合方程,并进行数值分析,得到了波导波纹周期对传输特性的影响;利用简化后耦合方程解的解析式计算了螺旋波纹波导工作模式中各场幅值的比例关系。计算结果表明:在工作频段内螺旋波纹波导中场结构是一种混合模,以TE21模为主,其群速基本接近常数,可以和电子注在很宽的频带内产生互作用,为注波互作用的计算提供了依据。  相似文献   

7.
王荣  裴元吉  金凯 《中国物理 C》2006,30(6):566-570
提出了一种新的盘荷波导耦合器数值设计方法; 通过分析Kyhl提出的耦合器调节原理, 将输入阻抗之间的相差关系转换为耦合器输入波导的边界条件关系, 由此 利用Microwave Studio的EigenMode Solver求解本征值问题来实现对耦合器 调谐、调匹配过程的模拟; 并给出一个实例来说明数值计算方法的可行性和可靠性.  相似文献   

8.
螺旋波纹波导研究   总被引:11,自引:0,他引:11       下载免费PDF全文
王峨锋  李宏福  李浩  喻胜  牛新建  刘迎辉 《物理学报》2005,54(11):5339-5343
从耦合波方程出发,利用阻抗微扰法对螺旋波纹波导的边界不规则性进行处理,得到螺旋波纹波导的一般性耦合波传输方程,及耦合系数表达式.根据螺旋波纹波导内模式耦合的规则,得出色散方程并分析其色散特性. 关键词: 螺旋波纹波导 耦合波方程 阻抗微扰 色散特性 本征模  相似文献   

9.
把麦克斯韦方程和电磁场分解成横向和纵向分量, 导出了简明的一般性的手征等离子体填充的任意截面波导的波动方程和横向纵向场的关系式。对于部分填充手征等离子体波导, 导出了它的色散方程。这一方程的数值解给出了HE11, EH01和HE21模式的色散图。随着手征等离子体填充面积的增大, EH01模式的色散曲线向更高的频率移动。随着手征导纳的增加, 传播常数减小。  相似文献   

10.
部分填充手征等离子体波导的电磁波   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
 把麦克斯韦方程和电磁场分解成横向和纵向分量, 导出了简明的一般性的手征等离子体填充的任意截面波导的波动方程和横向纵向场的关系式。对于部分填充手征等离子体波导, 导出了它的色散方程。这一方程的数值解给出了HE11, EH01和HE21模式的色散图。随着手征等离子体填充面积的增大, EH01模式的色散曲线向更高的频率移动。随着手征导纳的增加, 传播常数减小。  相似文献   

11.
利用有限差分方法(FDM)对大横截面SOI(Silicon-on-insulator)脊型光波导的本征模进行了计算分析, 从而确定了SOI脊型波导的单模条件, 即归一化外脊高和归一化脊宽的关系. 通过比较, 进一步明确了归一化外脊高大于0.5时现有的单模条件解析公式中常数项的取值为0.3. 同时, 还对归一化外脊高小于0.5时的单模条件也做了计算和讨论.  相似文献   

12.
The characteristics of electromagnetic waves in a narrowing waveguide are investigated. A method for field analysis is developed based on the application of transverse modes parametrically dependent on the longitudinal coordinate. For a circular cross section waveguide, a system of equations for the wave amplitudes is obtained, the waves being coupled owing to a variable tilt of the walls. It is shown that in the adiabatic approximation, there exist independent eigenwaves whose structure reflects the field energy density variation due to the waveguide radius variation. A detailed analytical and numerical investigation of these fields has been carried out for a waveguide with a special profile of hypergeometric type. The applicability of the adiabatic approximation is studied and conversion of the fundamental mode into higher-order modes is assessed. The amplitudes of the higher-order modes are obtained using the Green function for ordinary differential equations. The region of the waveguide parameters is found where the higher-order mode amplitudes are not great and the adiabatic approximation is highly accurate. The dependence of the transmittance of a semi-infinite waveguide on the input radiation characteristics is obtained. It is established that the field amplitudes at the waveguide output strongly depend on the wavelength of the input radiation, on its transverse structure, and the waveguide profile steepness. The greatest output fields take place in the case of an abrupt dependence of the waveguide radius on the longitudinal coordinate.  相似文献   

13.
林远芳  黄元庆 《光学学报》2002,22(6):74-677
以电磁场理论为出发点,对满足环状截面同轴金属波导边界条件的麦克斯韦方程组求解,得到了环状同轴波导管内的电磁场各分量方程,并以TE模灰例详尽分析了环状金属波导管中的模式特征、色散关系、光束传播及其强度分布特性。  相似文献   

14.
15.
This paper investigates the dynamics of two two-level atoms, which simultaneously couple to a quasi-1D waveguide with rectangular cross section. The waveguide modes serve as environment, which induces the interaction and collective dissipation between the two distant atoms. When both of the two atoms are located in the middle of the waveguide, a retardation effect is observed, which can be broken by moving one of the atoms away from the center of the waveguide. To preserve the complete dissipation of the system via dark state mechanism, a scheme where the connection of the atoms is perpendicular to the axis of the waveguide is proposed.  相似文献   

16.
We study a quantum electrodynamics(QED) system made of a two-level atom and a semi-infinite rectangular waveguide, which behaves as a perfect mirror in one end. The spatial dependence of the atomic spontaneous emission has been included in the coupling strength relevant to the eigenmodes of the waveguide. The role of retardation is studied for the atomic transition frequency far away from the cutoff frequencies. The atom-mirror distance introduces different phases and retardation times into the dynamics of the atom interacting resonantly with the corresponding transverse modes. It is found that the upper state population decreases from its initial as long as the atom-mirror distance does not vanish, and is lowered and lowered when more and more transverse modes are resonant with the atom. The atomic spontaneous emission can be either suppressed or enhanced by adjusting the atomic location for short retardation time.There are partial revivals and collapses due to the photon reabsorbed and re-emitted by the atom for long retardation time.  相似文献   

17.
有机聚合物非对称脊波导单模条件分析   总被引:2,自引:1,他引:1  
以有机聚合物非对称脊波导为研究对象,采用半矢量有限差分光束传输法(FD-BPM),系统地分析了不同脊高、脊宽和芯层平板短侧宽度条件下非对称脊形波导的基模截止和单模条件。得出:在芯层高度一定的情况下,基模截止区域和单模区域均随脊高或脊宽的缩小而增大,单模区域随脊形波导芯层平板短侧宽度s的减小而减小;其尺寸以选择芯层厚度h≥1.5μm,脊高(H-h)≤0.4μm,脊宽4μm≤w≤8μm,芯层平板短侧宽度s=2μm较佳。研究表明,非对称脊波导单模条件区域仍能满足实际应用要求。  相似文献   

18.
提出了带有矩形过渡区的非对称Y分支光波导的两种设计方案。分别通过设置两分支波导不同的宽度和改变分支波导与矩形中心的轴偏移量,去获得非对称分支比。采用有限差分光束传播法(FD-BPM)对两种结构进行模拟,得出它们的分支比和损耗。分支比分别最高可达809/6和72.9%,其相对应的损耗分别低于0.12dB和0.23dB,充分证明了方案的可行性,为以后非对称Y分支光波导的制作提供了实验基础。  相似文献   

19.
梯形截面脊波导的特性分析   总被引:2,自引:0,他引:2  
尹锐  杨建义  王明华 《光学学报》2000,20(11):494-1498
提出了用有效折射率法结合转移矩阵理论对梯形截面脊波导进行数值分析的新方法。对梯形截面脊波导中模式传播常数和模式间耦合系数的分析表明,梯形截面脊波导与稍宽的矩形截面脊波导行为相同。这一结论有利于简化梯形截面脊波导的设计,提高实际器件的精度。  相似文献   

20.
In this paper, the cut-off and dispersion characteristics of a new kind of closed trapezoidal-groove waveguide that has more advantages than open groove waveguides are analyzed with the help of the boundary element method, the relationship between cut-off wavelengths and variations of guide's relative sizes is discussed in detail. The calculated results are in good agreement with those in the relevant reference. So, the obtained conclusions are very important in theoretical studies and actual applications of closed trapezoidal-groove waveguides for millimeter and submillimeter waves.  相似文献   

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