本文關(guān)鍵詞：含負(fù)折射率材料平板波導(dǎo)的特性研究　出處：《廣西大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 平板波導(dǎo) 負(fù)折射率材料 振蕩導(dǎo)模 模式本征方程

【摘要】：經(jīng)過近幾十年的發(fā)展,負(fù)折射率材料已經(jīng)從當(dāng)初的假想,再到理論成立,已經(jīng)發(fā)展到用來制作集成光學(xué)元器件了,其中的應(yīng)用有負(fù)折射率材料的傳感器。跟常規(guī)介質(zhì)的傳感器比較,負(fù)折射率材料傳感器會有更高的靈敏度和更低的探測極限。本文從麥克斯韋方程組出發(fā),利用數(shù)值計(jì)算法,研究了負(fù)折射率材料對四層平板波導(dǎo)模式特性的影響,主要完成的工作如下：(1)首先介紹了三層平板波導(dǎo)的模式特性,然后在三層結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,通過在覆蓋層和波導(dǎo)層之間引入緩沖層,導(dǎo)出了TE和TM模式下四層平板波導(dǎo)的模式本征方程和電場公式。(2)研究了四層平板波導(dǎo)的波導(dǎo)層采用單負(fù)材料時(shí),模型參數(shù)對振蕩導(dǎo)模和表面導(dǎo)模的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),負(fù)折射率材料四層平板波導(dǎo)存在TEo模,在波導(dǎo)層和負(fù)折射率材料緩沖層之間產(chǎn)生的衰逝波可以激發(fā)負(fù)折射率材料緩沖層與覆蓋層間的表面導(dǎo)模,且表面導(dǎo)模明顯被負(fù)折射率緩沖層放大。(3)研究了四層平板波導(dǎo)的波導(dǎo)層采用雙負(fù)材料時(shí),模型參數(shù)對振蕩導(dǎo)模的影響。通過對模式特性曲線的分析,我們發(fā)現(xiàn)：該波導(dǎo)結(jié)構(gòu)存在基模,高階模式的TE模和TM模會出現(xiàn)雙模現(xiàn)象,波導(dǎo)層折射率小于緩沖層折射率的甚至存在三模簡并,這有利于帶通特性器件的設(shè)計(jì)。在特定的波導(dǎo)層厚度下,同階的TE模和TM模會具有相同的有效折射率,這一特性可以用來實(shí)現(xiàn)一些偏振不敏感的器件。隨著波導(dǎo)層厚度的增大,模式兼并的現(xiàn)象會越不明顯。隨著波導(dǎo)層和緩沖層的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率的增大,模式的特征曲線會往左移動,且存在雙模的區(qū)域變窄。通過控制平板波導(dǎo)波導(dǎo)層和緩沖層的介質(zhì)參數(shù)可以靈活改變波導(dǎo)的模式特性。
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN814

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 蔣美萍;陳憲鋒;王葉薈;;含左手材料對稱三層平板空氣波導(dǎo)的模式特性[J];光子學(xué)報(bào);2009年04期

，

本文編號：1317576