含有不連續(xù)性結(jié)構(gòu)的波導(dǎo)的模式研究.pdf

1、本文首先定義了幾種含有五個(gè)場分量的模式,通過研究切向邊界條件之間的關(guān)系確定各模式傳輸?shù)臈l件,經(jīng)過嚴(yán)格證明以定理形式給出.從而對含有不連續(xù)性結(jié)構(gòu)的波導(dǎo)的傳輸模式給出統(tǒng)一的理論.利用此定理,確定了脊形、階梯和介質(zhì)波導(dǎo)的傳輸模式,并與以往文獻(xiàn)的觀點(diǎn)做了比較.給出了非均勻填充的脊形波導(dǎo)可以傳輸TE<'x>和TM<'x>模的觀點(diǎn).對于含有不連續(xù)性結(jié)構(gòu)的波導(dǎo),模式匹配方法是一種直接而反映物理實(shí)際的計(jì)算方法,而以往文獻(xiàn)給出的計(jì)算公式有失靈活性.本文給

2、出了適于分析多個(gè)不連續(xù)性結(jié)構(gòu)級聯(lián)的計(jì)算公式.本文還提出降低矩陣元素值大小和矩陣條件數(shù)的兩種方法.一種是對場幅系數(shù)歸一化,在F(x)函數(shù)矩陣上稍做改動(dòng);另一種是將每個(gè)區(qū)域劃分為多個(gè)子區(qū)域,減少每個(gè)區(qū)域的波導(dǎo)寬度.兩種方法都易于編程,結(jié)合使用效果顯著.在計(jì)算H面階梯波波導(dǎo)時(shí),將每個(gè)區(qū)域的切向場寫為關(guān)于x的函數(shù)矩陣F(x)與關(guān)于z的函數(shù)矩陣H(z)以及本區(qū)域的場幅系數(shù)構(gòu)成的向量的乘積的形式.對于邊界條件的處理,我們采取對F(x)矩陣進(jìn)行加權(quán)積