矩形光波导的数值模拟分析与器件的优化设计

摘要

针对国内外集成光学陀螺的需要，本文对其基本器件矩形光波导进行了数值分析，并通过计算机软件进行编程实现，从而对矩形光波导器件进行优化设计。 本文对直角坐标系下有限差分光束传播法和曲线宽角有限差分光束传播法建立了理论模型。在此模型的基础上，结合边界条件，利用计算机模拟出了矩形光波导、Y-分支波导的光场传播图，然后详细地分析了矩形光波导中光场的传输特性，对影响其传播的因素进行了仔细的分析和讨论，并将计算结果和有关文献报道的结果进行了对比研究。 结果表明，利用有限差分光束传播法对光波导器件进行模拟，其结果是精确的。为集成光学陀螺的研制提供了良好的理论指导和技术基础。

目录

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第一章绪论

§1.1引言

§1.2集成光学陀螺的基本原理

§1.3矩形光波导理论研究

§1.4本论文的主要工作

第二章光波导基础理论

§2.1矩形光波导的结构

§2.2导波光学电磁理论的基本方程

§2.3矩形光波导的近似解法

§2.4分支波导

第三章 Si基SiO2矩形光波导

§3.1 Si基SiO2矩形光波导

§3.2 Si基SiO2矩形光波导的制备

第四章光束传播法

§4.1光束传播法

§4.2边界条件

§4.3 BPM精度的提高

第五章矩形光波导器件的模拟与优化设计

§5.1单模三维光波导的设计

§5.2矩形光波导器件的模拟和计算结果

§5.3结果分析

第六章结论

致谢

参考文献