中国计量学院学报
中國計量學院學報
중국계량학원학보
JOURNAL OF CHINA INSTITUTE OF METROLOGY
2013年
4期
409-414
,共6页
肖丙刚%孙润亮%谢治毅%叶鹏
肖丙剛%孫潤亮%謝治毅%葉鵬
초병강%손윤량%사치의%협붕
集成光波导%纳米%转移矩阵%图解法
集成光波導%納米%轉移矩陣%圖解法
집성광파도%납미%전이구진%도해법
optical integrated waveguide%nanometer%transfer matrix method%graphical method
一种新型纳米光波导结构,由二氧化硅/硅/空气/硅/二氧化硅五层介质构成,将光能量限制在低介电常数的中间空气狭缝中传输,利用转移矩阵法对其传输特性进行了详细分析,推导出了TM模式的本征色散方程,给出了TM模式电场和磁场分布以及电磁场能量分布的解析表达式.进而利用图解法求解了本证色散方程,分析了硅层和空气层厚度对电磁场能量分布的影响,给出了波导的优化尺寸均在几百纳米左右.对于波导存在一种和两种TM模式的情况进行了分析,单模情况(只存在TM0模)要比多模情况对光能量限制好很多,在多模情况下高阶模要比低价模对光的限制好,这是和一般传统波导不相同的地方;同时光在导波层(低介电常数的介质层)的传播速度要小于光在相应介质中的传播速度,即表现出慢波特性.
一種新型納米光波導結構,由二氧化硅/硅/空氣/硅/二氧化硅五層介質構成,將光能量限製在低介電常數的中間空氣狹縫中傳輸,利用轉移矩陣法對其傳輸特性進行瞭詳細分析,推導齣瞭TM模式的本徵色散方程,給齣瞭TM模式電場和磁場分佈以及電磁場能量分佈的解析錶達式.進而利用圖解法求解瞭本證色散方程,分析瞭硅層和空氣層厚度對電磁場能量分佈的影響,給齣瞭波導的優化呎吋均在幾百納米左右.對于波導存在一種和兩種TM模式的情況進行瞭分析,單模情況(隻存在TM0模)要比多模情況對光能量限製好很多,在多模情況下高階模要比低價模對光的限製好,這是和一般傳統波導不相同的地方;同時光在導波層(低介電常數的介質層)的傳播速度要小于光在相應介質中的傳播速度,即錶現齣慢波特性.
일충신형납미광파도결구,유이양화규/규/공기/규/이양화규오층개질구성,장광능량한제재저개전상수적중간공기협봉중전수,이용전이구진법대기전수특성진행료상세분석,추도출료TM모식적본정색산방정,급출료TM모식전장화자장분포이급전자장능량분포적해석표체식.진이이용도해법구해료본증색산방정,분석료규층화공기층후도대전자장능량분포적영향,급출료파도적우화척촌균재궤백납미좌우.대우파도존재일충화량충TM모식적정황진행료분석,단모정황(지존재TM0모)요비다모정황대광능량한제호흔다,재다모정황하고계모요비저개모대광적한제호,저시화일반전통파도불상동적지방;동시광재도파층(저개전상수적개질층)적전파속도요소우광재상응개질중적전파속도,즉표현출만파특성.
