强激光与粒子束
2022, 34(11): 111005
1 华南师范大学 物理与电信工程学院, 广东 广州510006
2 华南师范大学 华南先进光电子研究院, 广东 广州510006
采用平面波展开法模拟二维光子晶体在E极化和H极化下的能带结构, 研究Ge基二维正方晶格光子晶体的填充比以及晶格排列结构对最大禁带宽度的影响。结果表明: 在空气背景材料中填充Ge柱的介质柱结构中, 可产生TE、TM带隙, 且各方向完全带隙出现在r/a=0.19~0.47范围内, 最大完全帯隙禁带宽度可以达到0.064(归一化频率); 在选取Ge为背景材料的空气孔型结构中, 同样可产生TE、TM带隙, 且各方向完全带隙出现在r/a=0.46~0.49范围内, 最大完全帯隙禁带宽度可以达到0.051(归一化频率)。同时, 不论在介质柱型还是空气孔型结构中, 带隙宽度都随着r/a的增大呈先增大后减小的趋势。
平面波展开法 TE模 TM模 完全带隙 plane wave expansion TE mode TM mode complete band gap
1 内蒙古科技大学 理学院， 内蒙古 包头 014010
2 内蒙古科技大学 信息学院, 内蒙古 包头 014010
3 中国科学院 电子学研究所， 北京 100190
设计了速调管的单间隙和双间隙圆柱同轴腔高阶TM310模式输出回路。为降低外输出腔的外观品质因数和增加腔内工作模式电磁场的均匀性，采用了在输出孔处腔内侧位置设置轴向短路金属线的措施。由等效电路理论分别计算了它们加载空矩形波导TE10基模时，腔内漂移管中心位置处的等效间隙阻抗及对应的输出带宽。计算模拟发现，与单间隙腔相比，双间隙腔具有较大的间隙阻抗及带宽。
双间隙同轴腔 高阶TM模 耦合槽 等效间隙阻抗 double-gap coaxial cavity high-order TM mode coupling slot equivalent gap impedance
电子科技大学光电信息学院, 四川 成都 610054
M-Z光波导是有机聚合物电光调制器的重要结构单元。将有效折射率法与二维差分束传播法相结合,利用有效折射率法计算了聚合物脊形波导的横向折射率分布及有效折射率。由Maxwell方程出发,结合辐射透明边界条件,采用Crank-Nicholson差分格式,得出有限差分束传播法的计算格式。通过对M-Z型波导结构中TM模的传播及损耗特性进行理论分析,研究了以IPC-E(20wt%)/PSU作为芯层材料的脊形M-Z波导,并对其结构进行了优化设计,得到了较为满意的结构参数。
文字间用 号隔开空半格电光聚合物 Mach-Zehnder光波导 TM模 有效折射率法 electro-optic polymer Mach-Zehnder optical waveguide TM mode effective index method
电子科技大学 光电信息学院，四川 成都 610054
根据聚合物脊型波导的结构特点，利用有效折射率法求出其横向折射率分布，将三维传播转化为二维传播，并从标量波动方程出发，在傍轴近似的情况下，采用Crank－Nicholson差分格式，得到了泰勒级数展开法基本计算格式，并对算法进行了适当优化；通过对Mach－Zehnder光波导TM模的模拟，分析了各种参数对损耗的影响。结果表明：泰勒级数展开法具有精度高、稳定性好、算法简单、易于编程等优点，是一种比较理想的光波导数值分析方法，可为聚合物电光调制器的设计制作提供理论参考。
电光聚合物 Mach－Zehnder波导 TM模 有效折射率法 泰勒级数展开法 optoelectronic polymer Mach-Zehnder waveguide TM mode effective index method Taylor series expansion method
电子科技大学 光电信息学院, 四川 成都 610054
聚合物脊形光波导是聚合物集成光电子器件的重要构成单元。利用有效折射率法计算聚合物脊形光波导的横向折射率分布及有效折射率, 将各区域中的光场分布近似用分段函数表达。基于导模满足的标量波动方程, 利用变分法确定变分参量, 以求得准确的横向光场分布。对聚合物脊形多模光波导基模和高阶模的色散特性与横向场分布进行分析, 研究了波导结构参数对色散特性的影响, 计算出TM基模和高阶模的光场分布, 得出了聚合物脊形光波导的单模传输条件。研究表明, 该方法计算量小、精度高, 对聚合物光电子器件中脊形光波导的理论分析与设计优化提供了简单高效的方法。
电光有机聚合物 脊形光波导 TE、TM模 有效折射率法 变分法
西安电子科技大学,天线与微波技术国家重点实验室,西安,710071
提出了一种基于Drude色散媒质模型的2维TM模时域有限差分法,数值模拟了高斯波束从自由空间垂直入射和斜入射到双负媒质(介电常数和磁导率同时为负)平板后的折射现象,并给出了平板内外的电场强度分布.模拟结果显示:垂直入射时,双负媒质平板对高斯波束具有汇聚作用,通过改变媒质的折射率,可以控制高斯波束通过组合平板的传播时间而不发生衰减;斜入射时,折射波束与入射波束均位于法线的同一侧,高斯波束在双负媒质与空气交界面处发生了负折射.
Drude色散媒质 TM模 时域有限差分法 高斯波束 双负媒质 负折射
1 电子科技大学 光电信息学院，成都 610054
2 四川大学 电气信息学院通信工程系，成都 610065
M－Z光波导是聚合物电光调制器的重要结构单元。利用有效折射率法计算聚合物脊形波导的横向折射率分布，将三维光波场传播简化为二维传播。从导模满足的标量波动方程出发，结合透明边界条件，采用Crank－Nicholson差分格式，得出有限差分束传播法的基本计算格式。通过对M－Z型波导结构中TM模的传播及损耗特性进行理论分析，系统地研究了脊宽、分支角等结构参数对损耗的影响。研究表明，有效折射率法与二维有限差分束传播法的结合可以较好地解决脊形M－Z波导的设计问题。该方法具有精度高、计算量小及效率高等优点，为聚合物电光调制器的制备提供了理论依据。
电光聚合物 Mach－Zenhder波导 TM模 有限差分束传播法 有效折射率法 electro-optical polymer Mach-Zehnder waveguide TM mode FD-BMP effective index method
深圳大学光电子学研究所,广东省光电子器件与系统重点实验室,深圳,518060
采用MOCVD外延交替生长了压应变、张应变InxGa1-xAsyP1-y多量子阱材料,对应1.3 μm波段.平均应变量-0.16%,周期11 nm.采用三个周期外延材料的芯片制作的LD,实现了TE和TM双偏振模激射.
偏振无关 TM模增益 混合应变量子阱 SOA
电子科技大学,光电信息学院宽带光纤传输与通信系统技术国家重点实验室,四川,成都,610054
M-Z结构波导是许多集成光学器件中的重要组成单元.本文结合辐射透明边界条件(TBC),由Maxwell方程导出了TM模有限差分光束传播法(FD-BPM)基本方程,用FD-BPM法系统地模拟了M-Z波导结构中TM模的传播情况,并着重对其结构进行了优化设计,取得了二维情况下的最佳尺寸.研究结果表明,该法在模拟分析集成光学中具有的有效性、方便性和优越性,为实际的设计制作提供了很好的模拟依据.
Mach-Zehnder波导 TM模 有限差分光束传播法 Mach-Zehnder waveguide TM mode Finite Difference Beam Propagation Method（FD-BPM
