对含各向异性左手材料劈形平面波导中的TE振荡模进行了相关研究。从Maxwell方程组出发,采用变量分离法,根据切向电磁场连续的边界条件,得到该模的色散方程以及功率流方程。基于上述方程,采用曲线拟合方法,画出了相关的特性曲线。结果显示:电场强度同时考虑了x和z方向的影响,功率流随波导长度增加而周期性振荡变化;当劈形平面波导的斜率k=0.1,导模传输的波导长度小于2.5 mm;当频率较低时(f=5.0 GHz)以及k=0.01,对于不同的模阶数,波导厚度的变化对功率流在波导中传输的影响不大。这些特性将有助于未来波导的小型化以及波导加工精度的降低。
集成光学 平面波导 各向异性左手材料 色散曲线 归一化功率流 激光与光电子学进展
2018, 55(4): 041302
1 湖州师范学院理学院， 浙江 湖州 313000
2 浙江大学光及电磁波研究中心， 浙江 杭州 310058
3 上海大学特种光纤与光接入网省部共建重点实验室， 上海 200072
对含左手材料的三层平面波导的TM振荡模进行了研究。利用麦克斯韦方程组，得到了TM振荡模的色散方程。根据该色散方程，考虑芯层厚度及模阶数对色散特性的影响，画出了相关TM模的色散曲线。从中可以发现，色散特性反常且具有双模简并的特性。此外，对波导中TM模的归一化功率流特性进行了相关的研究。结果显示，在一定的条件下，TM振荡模的归一化功率流具有正、负和零。正的归一化功率流意味着能量在波导中正向传输；负的归一化功率流则说明了能量在波导中向后传输；而零归一化功率流则说明了能量静止于波导中。
集成光学 平面波导 左手材料 色散特性 归一化功率流 激光与光电子学进展
2010, 47(12): 121302
1 浙江大学光及电磁波研究中心，杭州 310058
2 上海大学特种光纤与光接入网省部共建重点实验室，上海 200072
3 湖州师范学院理学院，浙江 湖州 313000
对芯层为左手材料而内外包层都是普通材料的非对称三层平面波导TE振荡模进行了分析.在考虑左手材料色散和各向异性的情况下，从Maxwell方程组出发，得到了TE振荡模的色散方程和功率流分布，并且画出了相应的色散曲线.我们找到了8个TE振荡模，而且包括基模.随着模阶数的增加，模色散曲线右移，功率流曲线下移.但是，随着波导厚度的增加，色散曲线左移，功率流曲线上移.此外，TE振荡模有反常色散特性和负的群速，这正揭示了左手材料的本质特性.
平面波导 左手材料 色散方程 归一化功率流 Slab waveguide Left-handed material Dispersion properties Normalized power flux
