检索结果-内蒙古大学图书馆

声学学报 2018年第5期43卷 779-785页

作者：凤飞龙沈壮志沈建中卢超陕西师范大学物理学与信息技术学院陕西省超声学重点实验室西安710119 中国科学院声学研究所北京100190 南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室南昌330063

参照板中兰姆波模式的子波叠加解求解了矩形截面固体波导中弹性导波的模式。其中子波设定为横向满足自由边界反射条件、纵向波数分量相同的各板波模式。假设声场的完备性,利用子波模式的正交性,结合矩形截面的几何对称性可以得到4组独... 详细信息

参照板中兰姆波模式的子波叠加解求解了矩形截面固体波导中弹性导波的模式。其中子波设定为横向满足自由边界反射条件、纵向波数分量相同的各板波模式。假设声场的完备性,利用子波模式的正交性,结合矩形截面的几何对称性可以得到4组独立导波特征方程用于频散曲线以及导波模式计算,其计算结果与有限元法计算结果相符。研究以解析模型表明：矩形截面固体波导中的导波是其内部以一定纵向波数分量斜向传播的板波模式在两个自由侧面上经过反复反射与模式转化后,横向耦合谐振而形成的。

关键词：导波模式矩形截面波叠加波导固体弹性板计算结果

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光波导触觉传感系统中的导波模式理论分析

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光电工程 2003年第6期30卷 24-28页

作者：刘嘉敏潘英俊龚卫国重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆400044

根据光波导触觉传感系统受压时所形成的四个光斑面积大小,可求出作用于系统的xyz三向力。利用导波模式理论,当系统受外力时,平面波的全内反射条件遭到破坏,半圆球触头与波导板的接触部分由对称平面波导转变为非对称平面波导,造成光泄漏... 详细信息

根据光波导触觉传感系统受压时所形成的四个光斑面积大小,可求出作用于系统的xyz三向力。利用导波模式理论,当系统受外力时,平面波的全内反射条件遭到破坏,半圆球触头与波导板的接触部分由对称平面波导转变为非对称平面波导,造成光泄漏,形成光斑,其频率范围在对称平面波导的截止频率和非对称平面波导的截止频率之间。

关键词：触觉传感器导波模式平面光波导光波导

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双介质耦合刚性基弹性层平面应变型导波模式及界面散射能量分配

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力学学报 2023年第5期55卷 1124-1137页

作者：陕耀李欣然周顺华上海市轨道交通结构耐久与系统安全重点实验室上海201804 同济大学路与交通工程教育部重点实验室上海201804

过渡段动力稳定性问题已成为制约400 km/h及以上高铁路基设计的关键难题,亟需从波动和能量的角度探究由基础非均匀引发的线路系统动力响应放大机理.文章将轨下基础简化为上表面自由、底端固定的刚性基弹性层,将高铁过渡段车致弹性波传... 详细信息

过渡段动力稳定性问题已成为制约400 km/h及以上高铁路基设计的关键难题,亟需从波动和能量的角度探究由基础非均匀引发的线路系统动力响应放大机理.文章将轨下基础简化为上表面自由、底端固定的刚性基弹性层,将高铁过渡段车致弹性波传播问题提炼为非均匀介质刚性基弹性层中波的散射问题,建立双介质耦合刚性基弹性层平面应变模型,优化该类波导结构频散方程在复平面求根方法,并结合岩土类介质特征展开刚性基弹性层频散分析,以明确其多模式导波特性及散射能量分配,最后,围绕弹性层厚度、刚度比等影响因素开展对比分析.结果表明:刚性基弹性层各模式导波均具有截止频率,弹性层厚度越小,杨氏模量越大,各阶导波模式的截止频率越高;入射波在双介质刚性基弹性层发生散射后,透射场基阶模式导波会占据主体能量,随着高阶导波模式被逐一激发,反射场及透射场高阶模式能量占比会在全频率范围呈现“此消彼长”状态;交换两侧弹性层材料,改变弹性层厚度及两弹性层刚度比不会显著改变能量分布规律,但总体来看,能量更易集中在较软侧弹性层中,各模式导波在激发初始频段会更为活跃,可分配到更多能量.

关键词：高铁过渡段刚性基弹性层散射场导波模式能量分配

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光折变表面波诱导的薄层波导中的导波模式

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发光学报 2018年第11期39卷 1572-1578页

作者：刘春阳鞠莹宋德母一宁杨继凯陈卫军长春理工大学理学院吉林长春130022

利用数值模拟对扩散非线性机制下由光折变表面波诱导的薄层波导中导模的形成和特点进行了研究。采用分布傅里叶法对导模的传输特性进行了模拟。通过求解本征方程,对光折变表面波诱导的薄层波导中存在的导波模式进行了数值求解。通过调... 详细信息

利用数值模拟对扩散非线性机制下由光折变表面波诱导的薄层波导中导模的形成和特点进行了研究。采用分布傅里叶法对导模的传输特性进行了模拟。通过求解本征方程,对光折变表面波诱导的薄层波导中存在的导波模式进行了数值求解。通过调节传播常数和波导参数的方法,可以控制导模的阶数和传播波形。随着阶数的增加,导模轮廓的对称性越来越差;随着波导参数的增加,导模的峰值振幅单调递增。导模的能量主要聚集在晶体薄层波导中靠近-c轴的一侧,随着传播常数的增大,导模能量先减小后增大,且导模可以稳定传播。

关键词：非线性光学光折变表面波薄层波导导波模式

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光子晶体光纤的导波模式与色散特性

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物理学报 2003年第11期52卷 2811-2817页

作者：李曙光刘晓东侯蓝田燕山大学红外光纤与传感研究所秦皇岛066004 大连民族学院机电信息工程系大连116600

利用有效折射率方法基于标量近似理论对光子晶体光纤的传播模式和色散特性进行了数值模拟 ,发现通过调节光纤包层的空气填充率或包层空气穴节距及其有效芯径可以在很宽的波长范围实现单模传播 ,可以设计零色散波长小于 1.2 7μm的光子... 详细信息

利用有效折射率方法基于标量近似理论对光子晶体光纤的传播模式和色散特性进行了数值模拟 ,发现通过调节光纤包层的空气填充率或包层空气穴节距及其有效芯径可以在很宽的波长范围实现单模传播 ,可以设计零色散波长小于 1.2 7μm的光子晶体光纤和在较宽的波段接近于零色散的色散平坦光纤 ,以及具有较大的正常色散值的色散补偿光纤 .

关键词：光子晶体光纤导波模式色散特性有效折射率标量近似色散补偿光纤光子带隙效应数值模拟

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空芯光子晶体光纤导波模式特性分析

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量子电子学报 2010年第2期27卷 252-256页

作者：刘二明孙青尚亮常建华毛庆和中国科学院安徽光学精密机械研究所安徽省光子器件与材料重点实验室安徽合肥230031

采用平面波展开法研究了空芯光子晶体光纤(HC-PCF)的导波模式特性。结果表明,在包层带隙范围内,当导波模的纵向相位传播常数k_s满足一定条件时,才能在HC-PCF纤芯中形成稳定的基模传输;并且,纤芯基模的模场分布与光波长有关,当光波长位... 详细信息

采用平面波展开法研究了空芯光子晶体光纤(HC-PCF)的导波模式特性。结果表明,在包层带隙范围内,当导波模的纵向相位传播常数k_s满足一定条件时,才能在HC-PCF纤芯中形成稳定的基模传输;并且,纤芯基模的模场分布与光波长有关,当光波长位于纤芯基模传输曲线中央时,光波能量被很好地约束在纤芯中,而当光波长位于纤芯基模传输曲线的上下边沿时,光波能量将向包层中漏泄。

关键词：纤维与导波光学空芯光子晶体光纤平面波展开法光子禁带导波模式

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非理想截面脊形介质光波导导波模式的研究

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光通信研究 2002年第4期 59-62页

作者：侯睿何对燕陈丹武汉大学电子信息学院测试计量技术与通信工程部级重点实验室湖北武汉430079

提出了一种求解任意截面形状脊形光波导的方法 ,先利用有效折射率的概念解出某种截面形状脊形光波导的等效折射率。

关键词：光波导导波模式脊形光波导模式色散方程等效折射率转移矩阵

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硅基波导粗糙度与导波模式所致光损耗的研究

硅基波导粗糙度与导波模式所致光损耗的研究

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作者：王彬长春理工大学

学位级别：硕士

在现代光纤通信和计算机内光互联等领域中绝缘体上硅（silicon-on-insulator,SOI）光波导已经得到了广泛应用,硅光子器件以低的控制成本、工作性能的稳定以及与成熟的微电子制造工艺线良好的兼容性、容易实现微型化和高密度集成等优势,... 详细信息

在现代光纤通信和计算机内光互联等领域中绝缘体上硅（silicon-on-insulator,SOI）光波导已经得到了广泛应用,硅光子器件以低的控制成本、工作性能的稳定以及与成熟的微电子制造工艺线良好的兼容性、容易实现微型化和高密度集成等优势,在光学芯片行业和SOI波导的光子集成线路领域中的需求正在迅速增长。然而,由侧壁粗糙度引起的光损耗是限制SOI波导芯片性能的重要参数之一。本论文是研究包括绝缘体上硅（SOI）波导和氧化硅（silica-on-silicon,SOS）波导在内的硅基光波导表面粗糙度与光导波模式相互作用后产生的光波传输损耗形成机理和解决方法。通过引入三维（3D）波导侧壁粗糙度（sidewall roughness,SWR）和光导模式之间的相互作用函数,对Payne-Lacey（PL）理论模型进行了很大的改进。由于在PL模型中,结构函数f e（x,γ）中的两个无量纲函数:x和γ和由波导结构决定的相关长度Lc是关键参数,所以本文首先对改进的PL模型中波导结构和硅芯折射率对f e（x,γ）和Lc的影响进行了系统性模拟,找到了波导结构和相关长度之间的关系,也因此找到了决定SOI波导相关长度的主导因素。进而,利用改进的理论模型对SWR引起的光传输损耗（OPL）系数对SOI波导的相关长度和硅芯折射率的同步依赖性进行了系统的数值计算,获得了粗糙度从10nm到50nm范围内所引起的OPL分布结果。结果表明,光波传输损耗对波导侧壁粗糙度的依赖性远远大于对硅芯折射率的依赖性,尽管相关长度对光波导宽度和硅芯折射率的依赖性很小,但波导宽度和硅芯折射率对光波传输损耗的影响却都很大。最后,利用共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）对实际加工中的SOI光波导进行侧壁粗糙度测量,获得的粗糙度分别为22nm和50nm的结果,通过对器件进行耦合实验,测得的光损耗数据:对于TE和TM模式,平均OPL值分别为3.1和4.3 d B/cm。该结果与模拟计算所得值基本一致。以上研究结果对SOI波导器件的开发具有重要意义。

关键词：硅基波导侧壁粗糙度导波模式光传输损耗

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空芯光子晶体光纤导波模式特性的研究

空芯光子晶体光纤导波模式特性的研究

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作者：刘二明中国科学院合肥物质科学研究院

学位级别：硕士

基于光子带隙效应导光机制的空芯光子晶体光纤(HC-PCF)是近年来迅速发展起来的一种新型光纤，在非线性光学、高功率激光传输、光纤传感等领域具有广阔的应用前景，是当前纤维光学领域的一个研究热点。本学位论文针对HC-PCF的光子带隙结... 详细信息

基于光子带隙效应导光机制的空芯光子晶体光纤(HC-PCF)是近年来迅速发展起来的一种新型光纤，在非线性光学、高功率激光传输、光纤传感等领域具有广阔的应用前景，是当前纤维光学领域的一个研究热点。本学位论文针对HC-PCF的光子带隙结构、导波模式以及耦合损耗特性开展相关理论和实验研究工作。\n 论文首先建立了空芯光子晶体光纤的理论结构模型，进而详细介绍了HC-PCF带隙和模场特性的两种数值计算方法——平面波展开法和时域有限差分法。利用平面波展开法计算了不同结构参数下形成的光子带隙，分析了气孔间距、空占比、背景材料折射率对中心波长与传输带宽的影响，结果表明，当气孔间距和空占比之间满足一定关系时，中心波长与气孔间距无关；以此为基础，设计了几种不同波段的HC-PCF。\n 采用平面波展开法研究了HC-PCF的导波模式特性，结果表明当导波模的纵向相位传播常数满足一定条件时，才能在HC-PCF纤芯中形成稳定的基模传输，比较HC-PCF中不同传输光波长的纤芯基模模场分布的结果表明，当光波长位于纤芯基模传输曲线中央时，光波能量被很好地约束在纤芯中，而当光波长位于纤芯基模传输曲线的边沿时，光波能量将向包层中漏泄。采用时域有限差分法研究了HC-PCF模场在传输中的演化，以及SMF与HC-PCF的对接耦合，分析了端面反射和模场不匹配对耦合损耗的影响，并实验测量了典型商用HC-PCF中心波长处的模场分布，并与数值计算结果进行了对比。

关键词：空芯光子晶体光纤平面波展开法时域有限差分法光子带隙导波模式

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具有特效导波模式的左手材料波导设计

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光电子技术 2015年第1期35卷 5-9,13页

作者：许江勇于坤徐静杨建义谢磊兴义民族师范学院物理与工程技术学院贵州兴义562400 河南师范大学物理与电子工程学院河南新乡453000

通过转移矩阵方法理论,研究含左手材料平板波导导波模式与表面波的特性,结果表明:在TE极化情况下,当包裹层为金属-芯层为左手材料的三层平板波导满足波导导行条件时,导波层能承载新功能的导波模式,即不存在TE0模;在特殊条件下存在TE1模... 详细信息

通过转移矩阵方法理论,研究含左手材料平板波导导波模式与表面波的特性,结果表明:在TE极化情况下,当包裹层为金属-芯层为左手材料的三层平板波导满足波导导行条件时,导波层能承载新功能的导波模式,即不存在TE0模;在特殊条件下存在TE1模,而且这导波模式与电磁波频率、材料的介电常数和磁导率密切相关;当不满足波导导行条件时,三层平板波导的三个区域出现不同指数规律衰减的表面波,当导波系数与导波层厚度的乘积为2.1π时,不同模式的表面波将趋向一致。模系数m的奇偶性对导波模式和表面波的能流分布有着显著的影响。利用包裹层为金属-芯层为左手材料三层平板波导的导波模式、表面波和能流分布的奇异特性,可以实现特效导波模式的波导器件,为波导实际设计和应用提供了理论参考。

关键词：转移矩阵法左手材料平板波导导波模式能流分布

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