【2017年整理】二2.ppt

第二章 平面介质光波导和耦合模理论;2.0 光波导简介;2.0 光波导简介;2.0 光波导简介;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;;(b)条形波导;(c)圆柱波导（光纤）;光波导技术的广阔应用领域;2.1平板光波导的射线光学分析;光波导现象的物理基础;;若波导属非对称型，相应存在两个临界角：一个是使光线在波导－衬底界面发生全内反射的 ;;;光在光波导中的光学现象;导波光存在的条件;相关概念 本征模：从 可得出， 可能有多个解，对于每一个解就可能有一个导波存在，称之为本征模。 m： 波导中允许有一组离散的本征模存在；每个本征模（模式或模）用一个序号m表示。 M非负整数 m较小的模式称为低阶模，m较大的模式称为高阶模。 导波的主模：波导理论中，称传播常数最大（即截至波长最大）的模式为导波的主模。 模式截止：如果波导中某个模式开始出现衬底辐射则这个模式截止，截止时波长为截止波长。;相关概念 单模传输条件：如果工作光波的波长比主模式的截止波长要短，但比次低阶模式（截止波长仅比主模式要短，但比其余所有模式的截止波长要长）的截止波长要长，则在此波导中只有主模才能传播，其余所有的模式都是截止的，这个就是波导中单模传输条件。 弱导：当波导层与衬底之间的折射率满足 的条件时，光波导称为“弱导”。弱导只是折射率差很小，能传播的光波模式较少（即单模传输），但仍可能有强的导波作用。;倏逝波（衰逝波）;渐消场（倏逝波）特点;倏逝波现象也就是光子隧道效应： 从光的波动和粒子二象性理解，在全反射条件下，界面相当于势垒，光子在界面法线方向动量会减少，若能量小于势垒，作为经典粒子是不能穿越势垒的；但是光子又具有波动性， “波”可以穿越势垒，如同穿越隧道，故又称为光子隧穿效应（photonic turnneling effects）。 典型应用： 近场光学显微镜——突破分辨率衍射极限; 集成光波导； 生物传感器;古斯－汉欣(Goss-Haenchen)位移