波导结构

摘要： 模态密度是衡量振动系统贮存能量大小的物理量,同时也是统计能量分析子系统的主要参数之一,其精度能够直接影响系统响应预测的精度;群速度为结构波能量的传播速度,是表征结构波动特性的重要参数。针对工程中常见的波导结构,基于2.5维有限元法计算结构的频散曲线,利用波形置信度概念对频散曲线对应的特征波进行分类,同时给出波导结构特征波群速度的表达式。从波动角度出发,推导了有限长波导结构总的模态密度和不同特征波模态密度的计算公式。以单板和高速列车用铝型材为例,对其波动特性和模态密度进行分析和计算。研究结果表明,随着频率增加,该方法计算得到的模态密度和其他方法吻合较好。在结构的截止频率处,群速度为零,模态密度无穷大,但在有限频带内的平均模态密度为有限值;结构的某些截止频率附近,群速度和模态密度可能会存在负值,意味着结构波的传播方向和能量的传播方向相反。通过对特征波的识别,可实现不同特征波下的模态密度计算。相关结果可为统计能量分析中相似模态群子系统的划分提供参考依据。

摘要： This studyproposes a novel compact dielectric dual-polarized waveguide antenna.By usingdielectric materials, the physical dimensions of conventional air-filled waveguides can be effectively reduced. To mitigatestrong back-lobe radiation, this study proposes a method of designingrectangular slots on waveguide walls, theoperating principlesof which are similar to that of choke-ring structures. Compared to choke rings, the proposed rectangular slots exhibitseveral advantages; theyhave a simple structure and compact sizeand are easy to fabricate.Through fullwave simulation analyses, the proposed antenna was found to operate ata wide impedance bandwidth greater than40％ andexhibited a high gain of 8. 6±0. 6 dBi; it also demonstrated stable radiation performance over the operating bandwidth.These advantages imply that the proposed antenna can be used for various applications in X-band frequencies, such as satellite communication.%本文提出了一款基于波导结构的紧凑型电介质加载双极化天线.通过采用在传统波导内加载电介质材料的方法,可以有效减小波导尺寸,从而达到天线小型化的目的.针对波导结构口径天线高后瓣辐射的问题,本文提出了一种在波导金属壁上添加矩形槽孔的方法,该方法的原理不同于扼流环结构.相比之下,矩形槽孔具有结构简单、尺寸小、加工方便等优点.通过电磁场全波仿真分析,可以发现所提出的天线具有阻抗带宽宽(大于40％)、增益高(8.6±0.6d Bi)、辐射性能稳定等优点,有很大的潜力,可以应用在如卫星通信等X波段的各种应用场景中.

摘要： 基于表面等离子激元理论提出一个由金属-介质-金属波导和半环切口组成的波导结构,应用时域有限差分法研究了该结构的透射特性.仿真结果表明:透射光谱中产生一个类似法诺共振线形的共振谷,该法诺共振由半环切口中连续态与离散态的相互干涉所致,其共振波长可以通过改变半环切口的结构参量进行调节,该结构灵敏度约为575nm/RIU,品质因数可达5 671.添加一个矩形谐振腔于该结构上可产生多重法诺共振,品质因数为6 555,此特征能为波导结构的设计提供极大的灵活性,有望在光学集成回路、纳米传感器方面得到比较广泛的应用.

摘要： 基于熔锥型光纤耦合器在拉锥过程中光纤锥形的渐变特性和光纤之间熔融度的变化特点,构建了光纤耦合器在拉制过程中波导结构的变化模型.利用光束传播法对耦合器的拉制过程进行数值模拟,得到耦合器输出光功率随拉伸长度的变化规律以及耦合器的能量分布图.理论模拟和实验结果表明,光纤间熔融度与制作耦合器时的氢气流量及拉伸速度有关,氢气流量大,拉伸速度小,熔融度就大;光纤之间的耦合作用与拉伸长度及熔融度有关,拉伸长度增加或熔融度增大,都会使光纤间的耦合更加显著;拉伸长度不大时,锥形区的耦合可以忽略;随着拉伸长度的增加,光纤变细,耦合作用逐渐增强,锥形区的耦合现象越明显,同时光场也逐渐由纤芯向外发散,产生附加损耗.

摘要： 基于DtN映射的双向传播算法是计算具有二维分段均匀结构波导的最有效的算法之一.本文发展了一种新的计算DtN映射的算法,该算法主要利用三次样条函数逼近来计算每一均匀段上的DtN映射.此方法可以直接解析地表出需计算的特征值与特征向量,直接给出一阶导数的计算公式,减少了近似计算过程,从而减少计算误差.另外,它对解的光滑性要求较低,因此具有更好的适用性.本文给出的Cost 268 modeling task算例表明,这种基于DtN映射的三次样条函数逼近算法是一种高效的算法.

摘要： 表面等离子体在波导与共振微腔结构器件传输中的特性,在光通信、光电信息、集成光学等领域有广泛的应用.本研究提出了一种等离子体波导与共振环微腔结构组成的设计方案,利用传输矩阵法和耦合模理论对该结构进行理论分析.通过模拟微环谐振腔的传输特性,得到不同波长下环腔结构的光场分布图及透射率谱线,发现了该结构存在滤波特性.进一步改变结构参数,发现改变耦合间距和波导宽度等参数对滤波特性均有影响,利用时域有限差分(FDTD)算法模拟场分布验证了本研究的理论设计.该设计结构紧凑、尺寸小巧,容易被集成到光学线路中,有潜力发展成为新一代纳米集成光路的基本元器件.

摘要： 基于三角晶格空气孔光子晶体波导,通过在传统的光子晶体单线缺陷薄板波导中加入硫系玻璃材料作为基底,设计了一种在实验中易实现且损耗较低的新型波导结构.运用三维平面波展开法(MPB)计算了不同基底厚度产生的能带结构、场分布以及损耗大小,通过对比分析,得到既能将损耗降到最小、同时又能实现慢光的理想基底厚度.在最优化的波导结构中,得到了损耗为15.4dB·cm-1,光速为0.04 c(c为真空中光速)的理想慢光,比传统波导28.7dB·cm-1的损耗降低约46.3%.

摘要： 论文围绕复杂环境电磁态势预测,借助理想矩形波导结构的波导波长变化规律,描述了一个固定频率电磁波进入复杂电磁环境空间后,由于环境可以分割为无穷理想或非理想虚拟化的波导结构,导致众多离散特征的电波传播状态;当这个情况发生在多频率或连续谱信号时,导致连续特征的电波传播状态.以此为基础,本文给出了复杂环境多波长计算公式、谱计算公式,定义了环境虚拟化波导结构,给出了复杂环境分区分层处理模型和计算结构.基于这些场景化的复杂环境电波传播预测,通过智能化方法引入,可显著提升电磁态势获取能力.

摘要： 光互联芯片由于其高带宽、低延迟、抗干扰能力强等优点,已成为当前硅基光电子领域的重要研究方向.目前硅基激光器的实现主要采用在硅上键合Ⅲ-Ⅴ族激光器的方法.利用FDTD（时域有限差分）方法对微环谐振腔设计进行仿真，对单环、并／串联双环、跑道环四种结构的参数进行仿真优化，设置耦合区宽度为100nm，波导脊宽为2.5μm。仿真结果如图1所示，在波长1530nm附近，四种结构均可产生较强的谐振峰，谐振腔品质因数均达到200以上；其中串联双环结构的品质因数达到1281.43，具有较好的谐振特性。

摘要： 本文设计和制作了低波长间隔误差的多波长激光器阵列.多波长激射通过等效-重构啁啾技术实现,通过使用减小端面反射光强的波导结构设计,减小了波长间隔误差.测试结果显示,全部6个阵列的95个激光器中,81.1％的激光器波长偏差在±0.1nm内,所有激光器波长偏差都在±0.2nm内.阵列的平均通道间距为1.605nm,波长间隔的统计标准误差是0.132nm.

摘要： 目前,微纳光学材料和器件技术领域的研究日新月异.集成光学器件技术、微纳加工技术、纳米材料技术及光学薄膜器件技术等学科的交叉和融合极大地推动了光电子技术研究的发展.在集成光学器件技术领域,光波导材料、器件研究和相应的应用研究均得到了长足的进步.在材料研究方面,从传统的二氧化硅、玻璃基材料,逐渐发展到半导体晶体材料和有机聚合物材料等新材料研究;在波导结构方面,从传统的微米尺度的光波导逐渐发展到高折射率差的亚波长光波导,再到全新原理的表面等离激元波导研究,使得集成光学器件已可实现突破光学衍射极限的纳米尺度光传输;在应用研究方面,集成光学器件在光通讯、光传感等众多领域实现了广泛的应用和发展,并拓展到生物、化学传感,光存储、成像和信息处理等众多领域.在新型的纳米光学材料,如具有表面等离子共振效应的各种金属纳米材料和具有光致发光效应的量子点材料等得到了广泛研究,并在成像、信息处理、传感、光伏等众多领域实现了应用.

摘要： 利用波导结构设计了一种C波段三路等功率分配器，在其工作频带的220MHz带内，插入损耗小于5.5dB，回波损耗小于-20dB。通过加载电感膜片与销钉，功分器在一个波导宽边宽度W内完成了三个功率分配器的功能，最后合成三路等功率输出，实现了一分三路波导功分器的小型化设计。

摘要： 本文简要介绍了圆极化天线的特点,同时针对卫星通信系统对圆极化天线的新需求,介绍了圆极化波导天线、宽带双圆极化天线及宽带宽角圆极化相控阵天线的设计,并给出了设计验证实例.所提出的新型圆极化天线对于卫星通信系统、雷达系统都有很高的应用价值.

摘要： 利用MOCVD在自支撑GaN体材料为衬底生长了紫光和蓝光激光器外延片。通过优化InGaN/GaN多量子阱和p-AlGaN的生长条件。提高了激光器件的性能。紫光激光器的阈值电流和阈值电压分别为78mA(2.4KA/cm2)和6.8V。老化实验的结果表明:器件阈值电流的上升与内量子效率的下降紧密相关。本文还优化了蓝光激光器的波导结构,实现了国内首支蓝光激光器的室温脉冲电注入激射,激射波长为445nm。

摘要： 本文首先从理论出发设计出一种色散补偿光纤波导结构，然后制备出了一种高性能的色散补偿光纤。测试表明该色散补偿光纤在1525nm～1625nm波长范围内具有较大的负色散，1545nm波长色散为一149psm/km。采用该色散补偿光纤成功制备出宽带色散补偿模块。G.652光纤传输链路经过该色散补偿模块进行补偿后，C波段的残余色散小于3.0psm，C波段色散斜率也实现了100％补偿。

摘要： 本文设计了微波波导全自动冷测平台，完成了波导结构三维冷测移动平台的设计。分析目前波导冷测系统的原理，指出了三维移动平台在波导特性测量中的必要性;实现了具有优良人机界面和测量精度的移动平台，利用CPLD硬件译码模块和LabVIEW上位机软件控制模块进行相应设计。实际制作平台具有微米级的移动精度，可满足高精度波导冷测系统的要求。

摘要： 太赫兹量子级联激光器是一种重要的窄频带太赫兹辐射源，近年来引起人们极大的关注。本文从器件的结构设计方面出发，介绍了不同结构的太赫兹量子级联激光器的研究进展，并且比较各种结构对器件性能的影响。最后概述了太赫兹量子级联激光器在无线通信领域的应用现状。

摘要： 本发明公开了一种波导环行器波导口气压防护结构及由该结构组成的波导环行器，属于微波器件技术领域，包括波导端口，在所述波导端口处设置有介质密封槽，所述介质密封槽内设置有介质密封板；采用本发明的气压防护结构，可以解决波导环行器在低气压环境中，随环境变化气压降低导致功率容量急剧下降的问题，可大幅提升环行器部分的功率承受能力，同时也可阻挡多余物进入波导环行器中，极大的降低因多余物而发生放电的风险，极大提升波导环行器的可靠性，也便于环行器小型化；同时该结构还可推广到波导产品应用场景，如波导负载、波导隔离器、波导同轴转换、波导耦合器、波导功分器等系列波导产品使用。

摘要： 本发明公开了一种基于电磁带隙结构的波导‑共面波导过渡结构及背靠背结构，该波导‑共面波导过渡结构包括矩形波导、E面探针单元和电磁带隙单元，矩形波导的输入端为标准矩形波导端口，在矩形波导的输出端耦合有E面探针单元，在矩形波导的E面设有电磁带隙单元，电磁带隙单元包括上层销钉装配和下层销钉装配，上层销钉装配与下层销钉装配之间留有空气间隙，上层销钉装配和下层销钉装配相互交错设置。本发明在矩形波导E面加入上下交错型的电磁带隙单元，相比于传统的电磁带隙结构，本发明在不影响阻带的情况下，且相邻销钉的距离增大，便于在高频毫米波加工，同时克服了矩形波导在装配过程能量的泄露的问题。

摘要： 本发明公开了一种电子装置及其波导管结构以及波导管结构的制作方法。电子装置包括控制模块、天线模块以及连接于控制模块与天线模块之间的波导管结构。波导管结构包括绝缘承载件以及导电金属件。绝缘承载件包括第一绝缘载体以及与第一绝缘载体相互配合的第二绝缘载体，第一绝缘载体具有第一凹槽，第二绝缘载体具有与第一凹槽相互连通的第二凹槽。导电金属件包括容置在第一绝缘载体的第一凹槽内的第一导电体以及容置在第二绝缘载体的第二凹槽内的第二导电体，且导电金属件具有贯穿导电金属件的贯穿通道。借此，电磁波能在导电金属件所提供的贯穿通道内进行传递。

摘要： 本发明涉及一种用于波导结构（10,20）或构件的互连的布置（100），其包括许多波导凸缘适配器元件（100），该波导凸缘适配器元件包括具有由许多突出元件（115）形成的周期性或准周期性结构（15）的传导材料的表面，突出元件（115）布置或设计成允许波至少在预期操作频带中沿期望方向或波导路径传递跨过围绕波导开口（3）的表面之间的间隙至另一个波导开口，且停止间隙中的波沿其它方向传播。其包括允许与波导凸缘或另一个波导凸缘适配器元件的互连，而不需要电接触或传导接触，且确保间隙存在于由周期性或准周期性布置的突出元件（115）形成的至少一个表面（15）与围绕另一个波导凸缘（20）的波导开口的表面之间，因此确保由周期性或准周期性布置的突出元件（115）形成的表面（15）不会与另一个相对的互连波导凸缘（20）直接机械接触。

摘要： 本申请实施例提供一种过渡波导结构、光波导结构以及光耦合结构，所述过渡波导结构包括：相互平行的第一端面和第二端面，以及与所述第一端面和所述第二端面相互垂直的第一底面；所述第一端面的面积小于所述第二端面的面积；所述第一端面用于接收/输出光信号，对应的所述第二端面用于输出/接收光信号；呈阵列分布的第一通孔，每个所述第一通孔的轴向垂直于所述第一底面；沿所述第一端面到所述第二端面的方向，所述第一通孔的孔径增大。本申请实施例提供的过渡波导结构，通过设置呈阵列分布的第一通孔，且沿所述第一端面到所述第二端面的方向，所述第一通孔的孔径增大，以实现过渡波导结构的有效折射率的渐变，降低了光信号传输过程中的损耗。

摘要： 本发明涉及一种用于波导结构（10,20）或构件的互连的布置（100），其包括许多波导凸缘适配器元件（100），该波导凸缘适配器元件包括具有由许多突出元件（115）形成的周期性或准周期性结构（15）的传导材料的表面，突出元件（115）布置或设计成允许波至少在预期操作频带中沿期望方向或波导路径传递跨过围绕波导开口（3）的表面之间的间隙至另一个波导开口，且停止间隙中的波沿其它方向传播。其包括允许与波导凸缘或另一个波导凸缘适配器元件的互连，而不需要电接触或传导接触，且确保间隙存在于由周期性或准周期性布置的突出元件（115）形成的至少一个表面（15）与围绕另一个波导凸缘（20）的波导开口的表面之间，因此确保由周期性或准周期性布置的突出元件（115）形成的表面（15）不会与另一个相对的互连波导凸缘（20）直接机械接触。

摘要： 本发明提供了一种缝槽型波导结构及其制造方法、和使用缝槽型波导结构的MZI(Mach‑Zehnder Interference：马赫曾德尔干涉)结构，通过在沿光传播方向延伸的缝槽状低折射率波导的两侧分别设置高折射率波导来构成缝槽型波导结构，其中利用低高折射率波导间的边界限定而使所传输的光信号被限制在低折射率波导中，从而降低了光信号在波导结构中的散射和吸收，降低了光信号在波导结构的传输损耗，由此可以降低移相臂的波导结构间的损耗差值大所导致的MZI结构的滤波器的输出信号损耗和串扰。另外，缝槽型波导结构和MZI结构可以采用与CMOS兼容的微纳加工工艺实现，可以应用于滤波器、波分复用等领域。

摘要： 本发明提供了一种波导结构、包括该波导结构的背光单元和包括波导结构的显示装置，该波导结构包括输出光栅、平行于输出光栅提供的偏振转换元件、以及提供在输出光栅和偏振转换元件之间的偏振分离元件，其中偏振分离元件被配置为将入射在偏振分离元件上的光当中的具有第一偏振方向的光透射到输出光栅，并且将入射在偏振分离元件上的光当中的与具有第一偏振方向的光不同的具有第二偏振方向的光反射到偏振转换元件。

摘要： 本申请实施例提供了一种光波导结构、光波导结构的制备方法及头戴显示设备；其中，所述光波导结构包括层叠设置的至少一层光波导层，所述光波导层的材质为高分子材料，所述光波导层上设置有光栅结构；所述光波导层上覆盖有填充胶层，或者各个所述光波导层之间通过所述填充胶层胶合；所述光栅结构位于所述填充胶层之内；所述光栅结构的折射率大于所述填充胶层的折射率。

摘要： 本实用新型涉及电磁波传导技术领域，特别是涉及一种波导结构，包括导管，所述导管包括盖板和导管本体，所述导管本体横截面呈“［”型，所述盖板与导管本体连接并形成电磁波传输腔，提供了一种不受弯折半径、长度及管径所限，便于加工制作、易于装拆的波导结构，使得导管内壁可机械加工且减小了加工量和降低了加工难度，适用于对内壁有加工要求的波导管，尤其适于弯波导、长度较长和/或管径较小的直波导，本实用新型还提供了一种波导管，其采用了上述波导结构。