东南沿海波导结构的预报方法

通过分析东南沿海地区可出现低空波导的天气形势、部位和有关天气要素及天气形势、天气要素的发展变化对波导结构发生发展和消亡过程的影响，得出了东南沿海波导结构出现的预报方法、步骤及可以使用的一些参考数据。以厦门为例从历史资料的分析和实测结果说明这一预报方法是可用的，其预报准确性达到７０％。

非对称波导结构提高980nm激光二极管电光效率的机理研究

采用高电流注入条件下的载流子扩散方程和复折射率波导模型情况下的亥姆霍兹方程,对980nm高功率激光二极管外延材料的非对称和对称波导结构的光吸收损耗进行了理论计算。采用低压金属有机化学气相外延技术制备了两种波导结构的外延材料,并制作了激光器件,进行了光电特性测试和对比分析。理论计算和实验结果表明:与对称波导结构相比,非对称波导结构外延材料并未减小光吸收损耗,而是减小了串联电阻,因而降低了器件的焦耳热损耗,从而提高器件的电光效率。

传导型表面等离子体激元波导结构的传播研究进展

表面等离子体激元(SPPs)是通过改变金属表面的亚波长结构实现的一种光波与可迁移的表面电荷之间电磁模,可以用来从而传输光能量,且不受衍射极限的限制。正因为SPPs这种独特的性质,使其在纳米量级操纵光能量发挥着重要的作用。当前已经产生了以SPPs研究为核心内容的亚波长光学这一学科,科学家们对此进行了广泛的研究,提出了各种的器件与机理。本文以亚波长尺度的波导结构为基础,从当前发展的较为成熟多种波导结构、应用情况对传导型表面等离子体激元的传播的研究进行了回顾和讨论,旨在将这一领域相关研究成果及发展方向展示给读者。

应用模拟退火算法建立共面波导结构的等效电路

对中心导带和地渐变的共面波导结构提出了一种简单通用的方法,建立了其等效电路,通过模拟退火算法优化提取了电路参数。将这种方法应用于分析两种周期性共面波导结构,比较了由等效电路模型与实验得出的散射参数,得到了很好的一致性。

圆波导结构中TM_0和TE_0模式传输特性的时域分析法

本文提出了一种适合于求解各类复杂圆波导结构TE_0和TM_0模式的截止频率和色散曲线的FDTD分析方法,并可在一维空间中加以处理,大大提高了计算效率和减少了存贮量.本文对圆波导中TE_0和TM_0模式的截止频率和色散曲线进行了计算和分析,同时分析了网格剖分对计算结果精度的影响,并与已知的理论结果进行了比较,证实了这一方法的可靠性.作为实例,计算和分析了表面波圆波导结构的色散曲线,所得结果与实验结果和其它数值方法计算结果基本吻合.

控制色散的波导结构分析

色散控制在光纤通信中越来越重要,从低速率到高速率,从单波长SDH到多波长DWDM,色散控制要求越来越严。通过对不同应用的光纤波导结构的制造、性能测试和分析,指出了波导结构设计与光纤衰减、模场直径、弯曲损耗和波导色散等的关系。这些实践经验可以指导光纤的设计与制造。

一种基于金刚石多层波导结构微环谐振器的仿真分析

提出了一种以金刚石新型材料为芯层的单微环谐振器模型.谐振器的纵切面采用五层脊形波导结构,中间一层设定为金刚石,上下两侧分别是SiO_2和As_2S_3,即As_2S_3-SiO_2-金刚石-SiO_2-As_2S_3.设置操作波长为1550 nm,依据耦合膜理论和微环谐振理论,利用Comsol软件仿真模拟了单直波导纵切面、直波导和环形波导耦合区的纵切面以及微环在谐振波长为1543 nm时的场强分布,及直波导和环形波导耦合区间距改变时微环的场强分布和传输特性.在此基础上,依据传输矩阵法讨论了微环的品质因数、耦合系数变化对输出光谱的影响,并对微环损耗进行了讨论.结果表明:以金刚石为芯层的微环谐振器具有良好的光学特性,本结构在谐振波长为1543 nm时谐振峰值达到了-12 dB以上,品质因数达到了1.54×10~5,在耦合系数为0.01时,自由光谱范围约为40 nm.

光在近耦合波导结构中的传输性质分析

从理论上讨论了光在两根相互耦合的波导中传播的性质，通过束传播法从数值模拟上对光在两根及三根相互耦合的波导中传播的特性进行了分析。得出光在两种近耦合波导结构中传输具有的特性分析结果。

改进的自适应区域分解FDTD在波导结构中的应用

提出了一种改进的自适应区域分解时域有限差分(improved adaptive domain decomposition finitedifference time domain,IADD-FDTD)算法.这种算法通过对检测面上的电压值进行自适应边界检测,消除了检测面上电场值不稳定而带来的计算误差.该算法还可得到更多的分区,提高了计算速度.通过对多种不连续波导结构的应用分析,验证了这种算法的正确性和有效性.

由W_(0.95)Ni_(0.05)金属薄膜形成光弹波导结构的热稳定性

InGaAsP/InP双异质结构外延片在直流负偏压 12 0V作用下 ,利用射频溅射和光刻剥离技术在样品表面淀积厚为 110nm的W0 .95Ni0 .0 5金属薄膜应变条 ,并在该应变条下的半导体内形成了对InGaAsP/InP双异质结构侧向光具有良好限制作用的光弹波导结构。W0 .95Ni0 .0 5金属薄膜及由其形成的光弹波导器件在氢氮混合气体的保护下 ,分别在 2 50℃、350℃、4 50℃和 60 0℃温度下各退火 30min以后 ,W0 .95Ni0 .0 5金属薄膜中压应变减少了十分之一。光弹波导器件输出椭圆形近场光模长、短轴之比由原来的 2 .0增加到 2 .2 (对 2 μm条宽 )和 2 .5增加到 2 .9(对 4 μm条宽 )。实验结果证明 ,这种波导结构具有很高的热稳定性。

用区域分解法分析基于NRD波导结构的漏波天线

提出了利用区域分解结合频域有限差分法,分析基于NRD波导结构的漏波天线。用区域分解法将原问题分解为若干子问题,大大缩小稀疏矩阵的规模,从而使得求解大尺寸问题成为可能。文中首先介绍了区域分解法在分析三维电磁问题中的实现,并计算了典型结构金属块的散射问题,用于验证算法的正确性;最后分析了一种基于NRD波导结构的漏波天线,并与实验值进行了比较,说明了方法的有效性。同时还给出了一种能够有效改善该天线性能的改进型漏波天线结构的分析结果。

半导体激光器波导结构对线宽影响的理论修正

从质子轰击条形半导体激光器线宽的实验测量，发现半导体激光器线宽与谐振腔结构有关。通过对Ｃ．Ｈ．Ｈｅｎｒｙ给出的半导体激光器线宽的理论公式进行分析，认为半导体激光器腔结构不同会引起激光器线宽的不同，并从理论上分析与推导了波导结构对激光器线宽的影响，定义了结构线宽△ｖｓ１／２概念及其表达式。修正了的线宽理论公式具有更广泛的适用范围。

定向耦合器耦合长度与波导结构的关系

以图解方式阐明光通信开关(光波导型光开关)中定向耦合器的耦合长度与波导结构——波导间距、波导折射率、介质折射率、两波导间介质折射率及光波长的关系.

一种分析有限金属厚度和有限电导率的共面波导结构的有效方法

采用分区直线法与渐近拟合阻抗边界条件相结合的方法，对一种具有有限金属厚度和有限电导率的共面波导结构的相对介电常数和损耗特性进行了分析，这是一种全波分析方法，并且可以适用于趋肤深度与金属厚度之比为任意数值的情况。计算实例证明了该方法的正确性和有效性。

波导结构对905 nm隧道结级联半导体激光器的光束质量和功率的影响

近年来,激光雷达应用对探测距离和灵敏度提出了更高的要求。905 nm半导体激光器作为其理想光源也亟待提升峰值功率与光束质量。在这个背景下,基于非对称大光腔结构研究了不同增益区类型和波导结构对905 nm隧道结脉冲半导体激光器的光束质量和功率效率的影响。通过优化增益区类型和波导结构降低了体电阻和内损耗;增强了限制载流子泄露的能力,提高了器件在高电流下工作的峰值功率和电光效率;通过提高高阶模对基模的阈值增益比值,抑制高阶模式激射,降低了远场发散角。在此基础上,研制的800μm腔长、200μm条宽的四有源区半导体激光器在100 ns脉冲宽度、1 kHz重复频率的脉冲功率测试中,41.6 A的脉冲电流强度下实现了峰值功率输出177 W;垂直于PN结方向单模激射,远场发散角半高全宽为24.3°。

实现低损耗的慢光光子晶体波导结构的设计

基于三角晶格空气孔光子晶体波导,通过在传统的光子晶体单线缺陷薄板波导中加入硫系玻璃材料作为基底,设计了一种在实验中易实现且损耗较低的新型波导结构.运用三维平面波展开法(MPB)计算了不同基底厚度产生的能带结构、场分布以及损耗大小,通过对比分析,得到既能将损耗降到最小、同时又能实现慢光的理想基底厚度.在最优化的波导结构中,得到了损耗为15.4dB·cm-1,光速为0.04 c(c为真空中光速)的理想慢光,比传统波导28.7dB·cm-1的损耗降低约46.3%.

矩形波导结构潘尼管工作特性的分析

本文导出了一般TE_(no)模矩形波导结构潘尼管的色散方程,对潘尼管作了更明确的解释,并详细计算了TE_(20)模潘尼管的色散方程,得到其基波和第三次谐波同步谐振的色散曲线。该曲线表明,潘尼管在基波谐振上有1.5%的增长率,而在第三次谐波上有0.8%的平均增长率。此外,用非线性理论分析基波和第三次谐波同步谐振时的工作情况,给出了电子饱和时的电子分布图。在常直流磁场下优化结果表明,潘尼管在其次谐振时有51%的高效率和QP_w=9949.9MW 的输出功率,而在第三次谐振时有11%的效率和QP_w=1741.8MW 的输出功率。

一种有机聚合物准波导结构的光学双稳

一种有机聚合物准波导结构的光学双稳王慧田，董凤忠，张占祥，叶佩弦（中国科学院物理研究所，北京１０００８０）傅兴发，邱玲，沈玉全（中国科学院感光化学研究所，北京１０００８０）本文从原理和实验上对有机聚合物薄膜准波导结构的光学双稳的产生机制和特性进行了研...

基于波导结构的紧凑型电介质加载双极化天线研究

本文提出了一款基于波导结构的紧凑型电介质加载双极化天线.通过采用在传统波导内加载电介质材料的方法,可以有效减小波导尺寸,从而达到天线小型化的目的.针对波导结构口径天线高后瓣辐射的问题,本文提出了一种在波导金属壁上添加矩形槽孔的方法,该方法的原理不同于扼流环结构.相比之下,矩形槽孔具有结构简单、尺寸小、加工方便等优点.通过电磁场全波仿真分析,可以发现所提出的天线具有阻抗带宽宽(大于40%)、增益高(8. 6±0. 6d Bi)、辐射性能稳定等优点,有很大的潜力,可以应用在如卫星通信等X波段的各种应用场景中.