检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2023年第14期72卷 9-16页

作者：肖勇曹雨生宁夏大学物理学院银川750021

光波导模式分析是先进波导器件和光波线路设计中的一项基本任务.如何处理电磁异质界面和吸收边界问题是光波导高效数值分析面对的两大困难.现有高阶精度有限差分模式分析方法均未考虑吸收边界条件,导致漏模和辐射模难以精确模拟.本文基... 详细信息

光波导模式分析是先进波导器件和光波线路设计中的一项基本任务.如何处理电磁异质界面和吸收边界问题是光波导高效数值分析面对的两大困难.现有高阶精度有限差分模式分析方法均未考虑吸收边界条件,导致漏模和辐射模难以精确模拟.本文基于浸入界面方法和完美匹配层吸收边界条件,提出一种具有二阶和四阶精度的有限差分方法.利用该方法对单界面等离子波导、平面对称波导和一维光子晶体波导进行模式分析,数值实验结果表明二阶和四阶算法对于导模、漏模和辐射模的收敛速度均与期望的阶数相符,二阶算法约在归一化步长10^(-4)时提供有效折射率相对误差约为10^(-9)的极限精度,四阶算法约在归一化步长10^(-3)时提供有效折射率相对误差约为10^(-10)的极限精度.对一维光子晶体波导中导模和包层模场分布进行的研究表明,界面处横电模式的场及其一阶导数的连续,横磁模式的场的连续及其一阶导数的不连续,均可以被精确解析.本文提出的方法只需利用折射率的值而不依赖于模场的特定函数表示,即可用于计算任意折射率剖面下的任意模式,为阶跃折射率平面波导模式分析提供一种简单而高效的工具.

关键词：浸入界面方法完美匹配层波导模式

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半导体多量子阱激光器的波导模式分析

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Journal of Semiconductors 1989年第4期10卷 254-263页

作者：郭长志杨新民北京大学物理系固体能谱研究室

本文以多层结构波导模式的精确解为准,讨论了各种等效折射率法,并对量子尺寸效应的影响提出一个考虑到阱间相互作用强弱的半经验的处理方法,得出与最近多量子阱实验数据符合较好的结果.

关键词：半导体激光器多量子阱波导模式

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通用二维波导模式数值计算方法及其应用

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半导体光电 1998年第2期19卷 93-96页

作者：陈维友刘国军吉林大学长春130023

给出一种通用精确的二维光波导模式有限差分数值计算方法。在处理波导边界时采用了无穷边界（导数为零）或消逝边界（场为零），在波导内部两种介质的界面处采用了电磁场边界条件，这样可得到标准的本征方程。允许不同波导层采用不同的... 详细信息

给出一种通用精确的二维光波导模式有限差分数值计算方法。在处理波导边界时采用了无穷边界（导数为零）或消逝边界（场为零），在波导内部两种介质的界面处采用了电磁场边界条件，这样可得到标准的本征方程。允许不同波导层采用不同的差分间距，但同一波导要求采用均匀剖分。该方法适用于任何形式的波导。作为应用，文章对金属包层多量子阱光波导的模式双折射特性做了理论分析。

关键词：光波导波导光学波导模式双折射特性

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波导模式传输与光纤通信的若干问题

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光通信研究 1979年第2期 6-30页

作者：潘中浩

一、引言宽带电信传输要求越来越高的载频,各国曾纷纷建成毫米波金属圆波导试验段。但这种圆波导是“硬件”结构,难于安装敷设,至今尚未便推广使用。光导纤维是使用光频工作的新型圆波导,它柔软轻巧,优点很多。为了解光导纤维的传输特性... 详细信息

一、引言宽带电信传输要求越来越高的载频,各国曾纷纷建成毫米波金属圆波导试验段。但这种圆波导是“硬件”结构,难于安装敷设,至今尚未便推广使用。光导纤维是使用光频工作的新型圆波导,它柔软轻巧,优点很多。为了解光导纤维的传输特性,本文用同样的分析方法分析金属圆波导与光纤波导,可以看出光纤波导除表观优点外,其传输特性也比金属圆波导更为优越。下面首先分析这两种圆波导的电磁场结构,其次再对传输衰耗、传输带宽和

关键词：传输常数金属衰耗传播常数金属材料包层芯区波导传输系统圆波导光纤波导多模传播多模传输波导模式

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二维光子晶体拓扑边界态与波导模式的杂化耦合

二维光子晶体拓扑边界态与波导模式的杂化耦合

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作者：蒋雨霄江苏大学

学位级别：硕士

光子晶体是一种具有周期性的人造材料,凭借着光子局域与光子带隙等特性在光通信领域中受到青睐。其中,引入缺陷构建光子晶体波导可以很好的控制光波的传输路径,然而传统光子晶体波导的缺点十分明显——在非传输方向上散射较为严重,且在... 详细信息

光子晶体是一种具有周期性的人造材料,凭借着光子局域与光子带隙等特性在光通信领域中受到青睐。其中,引入缺陷构建光子晶体波导可以很好的控制光波的传输路径,然而传统光子晶体波导的缺点十分明显——在非传输方向上散射较为严重,且在拐角处的传输效率不高。随着拓扑的概念被引入光子学,拓扑光子晶体的设计应运而生。拓扑光子晶体在控制光波传输方面具有独特的单向锁定特性和受拓扑保护边界模式,并且对传输路径上的缺陷具有良好的鲁棒性,这使得其在面对路径较长、缺陷较多的情况时也能保持高效传输,为科学家在高效控制光波传输方法上提供了良好的设计思路。为了获得较强的拓扑边界态局域效果,本文首先以缩放的方式构建出具有较宽带隙的二维光子晶体拓扑结构,并在其结构边界上引入缺陷形成缺陷态与拓扑边界态共存,分析了在缺陷影响下光子局域效果的变化,随后进一步构建具有波导——耦合腔的传输通道,结合单向传输性质分析了潜在的光波传输路径,为构建强局域效果的拓扑光子晶体波导与耦合腔模型提供了一种可行思路。其次,基于谷霍尔效应,本文以旋转的方式打破光子晶体在谷点K处的简并从而获得较宽的光子带隙,分析了旋转后晶格在谷点处的Berry曲率、拓扑不变量和相位分布,以此表明两种晶格具备的不同拓扑特性,在其边界处可以获得谷拓扑边界态。在此基础上构建嵌套式的回路模型,在不需要引入缺陷的情况下可以实现回路之间的能量传递,分析其主要原理为消逝场耦合理论,并且每个回路都有自己的共振频率,通过对光源频率和位置的设置,可以选择性地激发单层或多层回路的共振模式,进而实现对传输路径的调控。最后,针对目前正方晶格光子晶体模型中的拓扑SSH模型,大部分研究的重点是获得角态以及其相关的应用,而单纯利用拓扑SSH模型的特点在建立光子晶体波导的应用上较难实现,因此本文以构建拓扑光子晶体的波导为目的,对拓扑SSH模型进行深入优化,扩大了其拓扑边界态的实际工作带宽,并设计了相对应的波导微腔加以验证,结果表明在引入缺陷后,原本较差的光子局域效果得到了明显改善,为解决拓扑光子晶体波导的工作带宽问题提供了一种方法。综上所述,本文针对各光子晶体结构,如何获取范围最宽、传输效果最好的拓扑边界态以及将其与波导模式的特点相结合,给出了可靠的设计思路。

关键词：量子霍尔效应二维光子晶体拓扑边界态波导模式耦合

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波导模式编码成功“插手”量子计算多自由度光量子芯片呼之欲出 005

波导模式编码成功“插手”量子计算多自由度光量子芯片呼之欲出

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科技日报

作者：吴长锋

前不久，国际知名学术期刊《物理评论快报》发表了中国科学技术大学郭光灿院士团队在光量子芯片研究中取得的重要进展：该团队任希锋研究组与浙江大学戴道锌团队合作，在国际首次实现了片上波导模式编码的两比特量子逻辑门操作。这一研... 详细信息

前不久，国际知名学术期刊《物理评论快报》发表了中国科学技术大学郭光灿院士团队在光量子芯片研究中取得的重要进展：该团队任希锋研究组与浙江大学戴道锌团队合作，在国际首次实现了片上波导模式编码的两比特量子逻辑门操作。这一研究成果的实现，不仅为多自由度光量子芯?

关键词：量子计算光量子波导模式量子操作量子受控非门模式编码多自由度

来源：评论

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基于近场电磁扫描系统的矩形金属波导模式成像实验

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物理与工程 2022年第2期32卷 93-98页

作者：陈晓东高梓轩何辛涛董建文赵福利中山大学物理学院广东广州510275

矩形金属波导模式是高等光学和电动力学等课程的授课重点内容。现有的大学物理教材通过公式推导获得矩形金属波导模式的本征电磁场分布,学生在学习过程中缺乏对电磁场分布的直观感受。本文基于近场电磁扫描系统对矩形金属波导模式进行... 详细信息

矩形金属波导模式是高等光学和电动力学等课程的授课重点内容。现有的大学物理教材通过公式推导获得矩形金属波导模式的本征电磁场分布,学生在学习过程中缺乏对电磁场分布的直观感受。本文基于近场电磁扫描系统对矩形金属波导模式进行成像。我们首先测量了矩形金属波导的透射系数,表征了波导模式的截止频率。测量了不同频率波导模式的电场分布,并将实验结果与理论推导和数值模拟结果进行对比分析。实验测量结果形象地反应了本征模式的电磁场分布,有助于学生对矩形金属波导模式特点的整体理解和掌握。

关键词：矩形金属波导近场电磁扫描系统截止频率波导模式电场分布

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凹槽结构导致的表面等离激元与波导模式转换特性研究

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安庆师范大学学报（自然科学版） 2020年第1期26卷 15-23页

作者：陈俊学张斗国西南科技大学理学院四川绵阳621010 中国科学技术大学光学与光学工程系安徽合肥230026

理论研究了在电介质覆盖金属波导体系中,表面缺陷结构导致的表面等离激元模式与波导模式间的相互耦合机制。在电介质层表面引入一维凹槽结构,利用凹槽结构对入射光波的散射,可以实现表面等离激元模式与波导模式间的相互转换。模式转换... 详细信息

理论研究了在电介质覆盖金属波导体系中,表面缺陷结构导致的表面等离激元模式与波导模式间的相互耦合机制。在电介质层表面引入一维凹槽结构,利用凹槽结构对入射光波的散射,可以实现表面等离激元模式与波导模式间的相互转换。模式转换效应会导致在结构透射谱上出现新的能带。通过广义Fresnel公式解释了该附加能带的形成机制。利用该模式转换特性,可以实现表面等离激元模式和波导模式的方向性激发。这些结果在二维光子学器件,如布拉格反射镜、分束器和光互连中有着潜在的应用。

关键词：表面等离激元波导模式模式转换方向性激发

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观察波导模式及测量薄膜参数用的对称棱镜光波耦合器

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激光 1979年第9期 43-45页

作者：徐德维中国科学院长春物理所

棱镜光波耦合器是向波导薄膜馈送和取出光能、选择激发波导模式、精确测量薄膜参数的重要器件。图1为直角和对称棱镜光波耦合器的略图。n0、n1、n2、n3分别表示衬底、薄膜、空气和棱镜的折射率,S为空气隙宽度。根据全反射和相干加强条... 详细信息

棱镜光波耦合器是向波导薄膜馈送和取出光能、选择激发波导模式、精确测量薄膜参数的重要器件。图1为直角和对称棱镜光波耦合器的略图。n0、n1、n2、n3分别表示衬底、薄膜、空气和棱镜的折射率,S为空气隙宽度。根据全反射和相干加强条件以及Snell定律,可导出波导模式特征方程及有效折射率为:

关键词：波导模式耦合器光波电磁波棱镜

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偏心介质棒加载圆波导模式分析

偏心介质棒加载圆波导模式分析

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1991年全国微波会议

作者：张黎阳汪文秉西安交通大学

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