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平板光波导

作者:百科科普

能够引导光束的传播,从而使光束的能量在横的方向上受到限制,并使损耗和噪声降到最小,这种器件通常称为光波导,简称波导

平板光波导详细介绍

能够引导光束的传播,从而使光束的能量在横的方向上受到限制,并使损耗和噪声降到最小,这种器件通常称为光波导,简称波导

光束在介质中传输时,由于介质的吸收和散射而引起损耗,由于绕射而引起发散,这些情况都会导致光束中心部分的强度不断地衰减。因此,有必要设计制作某种器件,它能够引导光束的传播,从而使光束的能量在横的方向上受到限制,并使损耗和噪声降到最小,这种器件通常称为光波导,简称波导。结构最简单的波导是由三层均匀介质组成的,中间的介质层称为波导层或芯层,芯两侧的介质层称为包层。芯层的介电常数比芯两侧包层的介电常数稍高,使得光束能够集中在芯层中传输,因而起到导波的作用。这种波导的介电常数分布是陡变的,也称为阶梯变化的,常称这种波导为平板波导。最简单的平板型光波导是由沉积在衬底上的一层均匀薄膜构成,因而又叫做薄膜波导。

对光波导特性的分析,应用两种理论,即射线光学理论和波动光学理论。射线光学理论的优点是对平板波导的分析过程简单直观,对某些物理概念能给出直观的物理意义,容易理解。缺点是对于结构复杂的多层波导射线光学理论不便于应用,或只能得出粗糙的结果。一般而言,若想全面、正确地分析各种结构的光波导的模式特性,还必须采用波动理论。

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