改进的宽角光束传播法

依据Ｄｏｕｇａｌｓ算子，阐述了一种改进的宽角光束传播法（ＷＢＰＭ），此方法和传统的宽角光束传播法相比，在几乎不增加计算时间和计算机资源的情况下，把原数值计算时横向截断误差从ｏ（Δｘ）２减小到ｏ（Δｘ）４。该方法在宽角光束传播计算中，更显示出其优越性。

基于道格拉斯格式的宽角有限差分光束传播法分析大角度交叉波导

交叉波导是集成光学中的一种重要的器件单元 ,针对大角度交叉波导的结构及折射率分布 ,运用基于广义道格拉斯算子的宽角多步有限差分光束传播法模拟大角度交叉波导的传输特性 ,数值计算出波导中的光场的分布。与Crank Nicholson格式的有限差分光束传播法相比 ,该算法在几乎不增加计算时间和计算机内存资源的情况下 ,结合了广义道格拉斯格式的有限差分光束传播法截断误差小 [只有o(Δx) 4 ]和宽角多步法所具有较高精度的优点 ,是光波导器件理想的数值模拟工具。在此基础上计算分析了大角度交叉波导的输出分支波导的能量与交叉角度的关系 ,以及交叉角度对波导间能量耦合的影响。

集成光学多通道交叉波导单元的设计分析

采用基于帕德算子的宽角多步有限差分光束传播算法模拟双通道交叉波导单元光场传输特性,讨论了交叉角度对交叉单元分支波导输出光功率和波导间串扰的影响。结果表明,交叉角很小时,直波导的功率输出变化不稳定,相邻波导间串扰大。交叉角大于5°时,直波导的归一化输出光功率超过0.9,且随着交叉角增大而逐渐增大至趋于稳定,相邻波导间的串扰非常小。随后,以三通道和五通道交叉波导为例分析了多通道交叉波导单元。