光波導(dǎo)無源環(huán)形諧振器的損耗分析與仿真研究.pdf

1、光波導(dǎo)環(huán)形諧振器是一種基本的集成光學(xué)元器件，分為濾波器與波分復(fù)用器兩種基本結(jié)構(gòu)。由于其本身具有結(jié)構(gòu)緊湊，功能多樣的優(yōu)點，而被廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域。在環(huán)形諧振器的研制中，彎曲波導(dǎo)的設(shè)計是不可避免的，而波導(dǎo)彎曲必然要產(chǎn)生彎曲損耗?；诖?，本論文主要研究工作是對環(huán)形諧振器的彎曲損耗進(jìn)行理論研究，對環(huán)形諧振器的彎曲損耗大小進(jìn)行了分析與計算，并且探討了環(huán)形諧振器的尺寸和形狀對彎曲損耗大小的影響，結(jié)果表明環(huán)形諧振器彎曲半徑越大，彎曲損耗越小。主要研究

2、內(nèi)容有以下幾個方面：
　　(1)對光波導(dǎo)諧振器的理論模型進(jìn)行了研究。利用耦合模理論法，對光波導(dǎo)環(huán)形諧振器內(nèi)的光波振幅進(jìn)行了理論推導(dǎo)，對諧振條件下的振幅函數(shù)進(jìn)行了分析。另外對諧振器的定向耦合器的插入損耗，環(huán)形波導(dǎo)損耗對于諧振器的精細(xì)度的影響進(jìn)行了分析。
　　(2)通過改進(jìn)的有效折射率法，對Exmn模和Eymn模的彎曲損耗進(jìn)行了對比，對諧振器的彎曲損耗與諧振器的橫截面寬度、高度的變化關(guān)系進(jìn)行了仿真研究。
　　(3)通過耦合

3、模理論法對波導(dǎo)的耦合模方程進(jìn)行了理論推導(dǎo)，并且對耦合系數(shù)進(jìn)行了分析，給出了矩形直波導(dǎo)間的耦合系數(shù)與耦合間距的關(guān)系式。
　　(4)對光波導(dǎo)環(huán)形諧振器的定向耦合器的耦合間距與耦合長度進(jìn)行了計算，并給出了結(jié)果。對余弦光波導(dǎo)的彎曲損耗的大小與波導(dǎo)的長度的關(guān)系進(jìn)行了仿真分析，找到使彎曲損耗降低到很小的長度值。在計算諧振器的橫截面尺寸時，給出了矩形光波導(dǎo)的單模傳輸條件,還利用 MATLAB軟件對其進(jìn)行了仿真分析。最后對幾種不同形狀的橢圓-跑道