基于Rouard方法的一维光子晶体带隙结构计算

文章将广泛应用于薄膜光学和波导光栅理论计算的Rouard方法引入到一维光子晶体(PC)带隙结构计算当中,从物理光学的多光束干涉角度解释了光子带隙的产生原因。详细推导了Rouard方法的相关公式,并应用Rouard方法计算了具有不同结构特点的一维光子晶体的反射谱。计算结果表明Rouard方法是有效的,并且具有物理概念清晰、公式简洁的特点。

一维多阶梯势垒的反射系数

应用鲁阿得（ Ｒｏｕａｒｄ）

用于光纤布拉格光栅法布里-珀罗腔的改进的Rouard算法

比较了光纤布拉格光栅法布里-珀罗腔的极限法、平衡法及传输矩阵法3种算法,证明了它们是一致的,指出了光纤布拉格光栅复振幅传输矩阵的相移特性对法布里-珀罗腔透射率的影响。对计算任意折射率调制的光纤布拉格光栅的Rouard算法进行了改进,在分层方法中考虑了折射率分布初始相位的影响,获得了更为准确的反射复振幅相位特性,将该结果应用于计算光纤布拉格光栅法布里-珀罗腔,得到了光纤布拉格光栅法布里-珀罗腔具有多峰结构的透射谱,并经过实验验证了该理论的正确性。

计算光栅的一个改进的Rouard方法

对计算光栅的Rouard方法作了两点改进。首先将半个周期而不是一个周期作为反射单元 ,其次每层薄膜端面的反射系数不是用耦合波理论求得的近似值 ,而是用真实的反射系数值。这样它就成为一个完全的Rouard方法 ,精度也相应提高了。改进的Rouard方法不仅简单而且与耦合波理论无关 ,因此不必先求光栅的耦合系数。还给出了用改进的Rouard方法计算均匀与非均匀光栅的实例 ,并将所得结果与未经改进的方法及耦合波理论的结果进行了比较。

光纤微腔级联性质及布拉格光栅特性研究

对光纤布拉格光栅(FBG)阶梯型折射率分布进行傅里叶级数展开,分析了光纤中阶梯型折射率分布与正弦型折射率分布的关系,从而证明了用阶梯型折射率分布近似正弦型折射率分布方法的合理性。利用Rouard方法,数值分析了腔长为亚微米量级的光纤法布里-珀罗(F-P)腔级联的光谱特性。在光纤F-P腔双光束近似基础上,推导出光腔级联反射光强的近似表达式;定量分析了级联光腔个数不同时反射谱的特性。从光腔级联的角度,提出了一种简捷实用的光纤布拉格光栅的分析方法,阐述了光纤布拉格光栅机理及其成栅过程。