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本论文主要研究一种具有波长选择性的耦合器,其特性在于波长选择性交换,可以应用于光开关,光滤波器等。本文采用计算机数值模拟方法,通过大量的计算和分析,对非对称耦合器结构进行研究。具体研究工作包括:
首先对介质波导理论进行了介绍。比较了光波导设计常用的两种数值模拟方法:时域有限差分法和光束传播法,并由耦合模理论给出定向耦合器的相关模型。
然后由波导理论和耦合理论出发,研究了聚合物光波导单模传输条件,说明采用脊形波导结构可以实现较大横截面尺寸的聚合物脊波导。采用有效折射法给出了聚合物脊形光波导的单模判据,并用时域有限差分法研究了脊波导结构参数:脊高,脊宽,以及脊高比对模场特性的影响,并作了相应的分析说明,为制备单模波导提供了理论依据。
最后利用光束传播法对非对称波导定向耦合器的波长特性进行了仿真计算。研究了波导宽度和折射率对输出功率谱特性的影响。结果显示电光效应产生的折射率变化对输出功率谱特性具有非常明显的影响。因此通过电光效应来实现非对称波导定向耦合器的波长选择功能。我们对不同结构的非对称波导定向耦合器在电光效应作用下的波长选择性进行了研究。