光电子学-湖南大学.ppt

图4-2-6渐变n波导对称，光线在上下拐点相移： 均匀折射率平板波导相移角 一、平板波导的模式 二、导模的特点与模方程 三、导模的截止 四、渐变折射率平板波导 4-8光波导装置与应用 4-7光纤损耗与色散 4-6光纤中电磁波模式理论 4-5光纤中射线分析 4-4矩形介质波导基本概念 4-3平板波导电磁理论 4-2介质平板上光波导射线分析方法 4-1光在介质分界面上反射与折射 图4-2-6光在对称波导内路线，上下拐点处相移 图4-2-7光在非对称波导内路线，上界面拐点相移： ?=?/4 上界面 下界面 ?=?/2 ?=?/4 一、平板波导的模式 二、导模的特点与模方程 三、导模的截止 四、渐变折射率平板波导 4-8光波导装置与应用 4-7光纤损耗与色散 4-6光纤中电磁波模式理论 4-5光纤中射线分析 4-4矩形介质波导基本概念 4-3平板波导电磁理论 4-2介质平板上光波导射线分析方法 4-1光在介质分界面上反射与折射 * 湖南大学 物理与微电子科学学院，王玲玲 2012 年 09 月 物理与微电子科学学院 School of Physics and Microelectronics Science 光电子学 第四章 光辐射在介质波导中的传播 第八讲 光辐射在介质波导中的传播（回顾第七讲内容） 　 4 §4-7 光纤损耗与色散 §4-6 光纤中电磁波模式理论 §4-4 矩形介质波导基本概念 §4-3 平板波导的电磁理论 §4-2 介质平板光波导的射线分析方法 §4-1 光在介质分界面上的反射与折射 §4-8 光波导装置与应用 §4-5 光纤中的射线分析（上、下） 入射和反射波复振幅A和B： 一、非涅尔公式 二、全反射的相移 三、在非均匀介质中光线的弯曲 四、古斯 — 汉欣位移 4-8光波导装置与应用 4-7光纤损耗与色散 4-6光纤中电磁波模式理论 4-5光纤中射线分析 4-4矩形介质波导基本概念 4-3平板波导电磁理论 4-2介质平板上光波导射线分析方法 4-1光在介质分界面上反射与折射 TM波反射系数： TE波反射系数： 全反射临界角?c： 菲涅尔定律： 式中： 一、非涅尔公式 二、全反射的相移 三、在非均匀介质中光线的弯曲 四、古斯 — 汉欣位移 4-8光波导装置与应用 4-7光纤损耗与色散 4-6光纤中电磁波模式理论 4-5光纤中射线分析 4-4矩形介质波导基本概念 4-3平板波导电磁理论 4-2介质平板上光波导射线分析方法 4-1光在介质分界面上反射与折射 反射吸收： 光在非均匀介质传播路线曲线，低弯向高折射区？ 设：n=n(x)，与z无关，随x增大， ， 光线由高n区斜入射到介质，传播过程，路线连续弯曲，达拐点，又折向高n区。 入射光经拐点相移——弯曲相移。 原点拐点，弯曲线x=0界面全反射， n1 n2 n1 n2 TE波，x=0处， ，由(4-1-11)， 有 ， ： 一、非涅尔公式 二、全反射的相移 三、在非均匀介质中光线的弯曲 四、古斯 — 汉欣位移 4-8光波导装置与应用 4-7光纤损耗与色散 4-6光纤中电磁波模式理论 4-5光纤中射线分析 4-4矩形介质波导基本概念 4-3平板波导电磁理论 4-2介质平板上光波导射线分析方法 4-1光在介质分界面上反射与折射 光在波导传输，包层及衬底，有光线，反射点深入包层及衬底。 波导有比实际厚度更大有效厚度。 设：光在包层及衬底穿透深度：x3和x2，薄膜厚h，有效厚度： ——集成光学概念。 入射光?处于介质反常色散区内，光在衬底或包层被吸收，产生衰减全反射。 特点用来光纤传感测量。 一、非涅尔公式 二、全反射的相移 三、在非均匀介质中光线的弯曲 四、古斯 — 汉欣位移 4-8光波导装置与应用 4-7光纤损耗与色散 4-6光纤中电磁波