光波导器件设计与模拟

第1章 波导的模式

1.1 模式类型

1.2 平板波导的横向亥姆霍兹方程

1.3 平板波导TE模的电磁场分量及边界条件

1.4 平板波导TM模的电磁场分量及边界条件

1.5 平均能流密度和传输功率

1.6 三层平板波导的TE导模

1.7 三层平板波导的TM导模

1.8 三层平板波导导模的算例及讨论

1.9 导模的传输与截止

1.10 条形波导和矩形波导

1.11 矩形波导的横向亥姆霍兹方程

1.12 矩形波导Eymn模的电磁场分量及边界条件

1.13 矩形波导Exmn模的电磁场分量及边界条件

1.14 矩形波导的Eymn导模

1.15 矩形波导的Exmn导模

1.16 矩形波导导模的算例及讨论

1.17 波导的损耗

1.18 脊形波导的近似方法

1.19 模式的正交性和归一化

第2章 波导的耦合

2.1 耦合模方程

2.2 波导的定向耦合

2.3 双平板波导定向耦合器的耦合系数

2.4 双矩形波导定向耦合器的耦合系数

2.5 波导的弯曲耦合

第3章 微环谐振器

3.1 工作原理和基本功能

3.2 平行信道单环MRR滤波器

3.3 光在微环中的谐振

3.4 平行信道并联MRR阵列滤波器

3.5 平行信道串联MRR阵列滤波器

3.6 平行信道串联并联MRR阵列滤波器

3.7 平行信道并联串联MRR阵列滤波器

3.8 交叉信道单环MRR阵列波分复用器

3.9 交叉信道串联三环MRR阵列波分复用器

第4章 阵列波导光栅

4.1 工作原理

4.2 光栅方程

4.3 角色散方程和FSR

4.4 微调效应和波长分配

4.5 基本功能

4.6 参数优化

4.7 结构设计

4.8 传输特性

4.9 损耗特性

4.10 带宽平坦化和箱形光谱响应

4.11 温度特性和无热化条件

4.12 硅基聚合物AWG的温度依赖性

4.13 全聚合物无热化AWG

4.14 硅基SiO2AWG的温度依赖性

4.15 硅基聚合物与SiO2混合材料无热化AWG

4.16 工艺误差对AWG性能的影响

第5章 电光开关

5.1 介电常数张量和折射率椭球

5.2 电光效应和电光张量

5.3 外加电场引起的折射率椭球的变化

5.4 聚合物材料的极化和电光特性

5.5 电光开关的电极节数

5.6 定向耦合型电光开关

5.7 Y分支耦合型电光开关

5.8 MZI型电光开关

5.9 平行信道单环MRR电光开关

5.10 平行信道MRR电光开关阵列

5.11 交叉信道NRR电光开关阵列

第6章 波导放大器

6.1 能级结构和工作原理

6.2 速率一传输方程

6.3 计算公式和计算方法

6.4 掺铒波导放大器

6.5 铒镱共掺波导放大器

参考文献

附录专业术语汉英索引

马春生、秦政坤、张大明编著的《光波导器件设计与模拟》运用光波导模式、耦合模方程、电光调制、速率-传输方程等理论，阐述了微环谐振器、阵列波导光栅、电光开关、波导放大器等光波导器件的工作原理和基本功能，给出了器件结构优化设计的方法，并进行了详细的分析模拟。 《光波导器件设计与模拟》中的计算全部由作者完成，作者对每一条曲线都通过计算机编程进行了计算和绘制，验证了这些方法在实际器件的实验制备中的合理性和可行性，本书给出的计算公式、计算数据和相关曲线是准确和可靠的，具有较高的实用价值。 本书可作为导波光学、集成光学、光电子学、物理电子学等专业的科研工作者和工程技术人员的参考用书，同时也可作为相关专业研究生的教学用书。