光波导的一般理论-Read.PDF

非线性光纤光学 （2 ） 非线性光纤光学 （2 ） 光波导的一般理论 光波导的一般理论 陈根祥 北京交通大学 2006·秋 一维平面光波导与模 一维平面光波导与模 各向同性自由空间中的电磁波 Beijing Jiaotong University 北京交通大学 E E e −jkz 平面波： 0 E 球面波： E 0 e −jkr r 高斯光束： −r2 j k +z ⎡ ⎛⎜ r2 ⎞⎟−ϕ z ⎤ E − 2 ⎢ ⎜ R z ⎟( ) ⎥ 0 w z( ) ⎢⎣2⎝ ( ) 2⎠ 2 ⎥ 2 ⎦ e e r x y E ， + w (z ) 特征参数： 2 ⎛ λ ⎞ ⎡ ⎛πw 2 ⎞ ⎤ 2 ( ) w2 z λ ⎜ ⎟ ⎢ ⎜ 0 ⎟ ⎥ (w) z w 1 + z R z ( z) ， 1 + ，θ ≈ lim 0 ⎜πw 2 ⎟ ⎢ ⎜ λz ⎟ ⎥ 1 e z w π ⎝ 0 ⎠ ⎣ ⎝ ⎠ ⎦ 0 光斑半径 波阵面曲率半径 远场发散角 一般光波导结构 Beijing Jiaotong University 北京交通大学 一维平面波导 柱型波导 平面掩埋波导 脊形波导 分层均匀一维对称平面光波导，模 Beijing Jiaotong University 北京交通大学 折射率分布: n a y ⎧a− ≤ ≤ 1 n ⎨ n y a −y a or ⎩2 −1( )