具有渐变波导的W波段输出窗仿真与实验研究

设计了一种具有矩形波导-圆波导渐变波导的盒型输出窗,模拟分析了其驻波比（VSWR）特性和谐振模式分布情况,研究了该输出窗的介质窗片厚度、介质窗片直径、圆波导长度和渐变波导长度结构尺寸对VSWR特性的影响规律。结果显示,介质窗片厚度对VSWR的影响最显著。热力学分析表明,当传输1 kW功率时,该输出窗的最高温度为60.6℃,最大应力仅为35 MPa。研制并实验测试了该W波段输出窗一支,结果表明,其驻波比-频率曲线分布规律与模拟结果一致,93～97GHz频带内的VSWR小于1.38,S（21）大于-0.1 dB。

95GHz TE03模回旋管内置渐变波导设计

在耦合波理论的基础上,结合波导渐变曲线给出了普适高阶渐变波导设计方法,研究了95GHz回旋管内置TE03模式改进Dolph-Chebychev渐变波导。采用编制的数值计算程序进行优化,得到了可靠的最优几何参量,设计出了紧凑的95GHz渐变波导。经全电磁场仿真验证,该内置渐变输出结构对杂模的抑制达30dB,满足设计要求。回旋管的热测实验中测出的模式样图表明,所设计的内置渐变波导有效地实现了回旋管内径变化。该方法可以高效地指导高阶过模圆波导渐变结构的设计。

光流线量子理论研究渐变波导

本文首次应用光线量子力学理论研究渐变折射率波导问题,建立了指数型波导势阱函数模型,运用量子力学的线性谐振子相类比的方法,精确的解出渐变折射率波导内光传输的传播常数和模场分布,揭示了光传输的波粒二象性的本质。

开放腔通过渐变波导过渡段和矩形波导的耦合

本文绘出具有新型润合机构——渐变被导过渡段的开放腔耦合品质因数的计算方法。开放腔耦合品质因数的计算是基于不完全伽略金方法和边界点上半逆法的使用。计算值和实验值相比较，两者吻合得较好。

介质平板渐变波导中的横电波

提出了一种研究渐变波导中场的分布的新方法,采用保角变换方法,把一个具有阶跃折射率的平板渐变波导,变换成一个厚度不变但折射率沿纵向为连续变化的平板波导.方便地求出波导中场的分布,再经过反变换,得到在渐变波导中的场.

THz波段渐变波导中的多模传输特性

根据耦合波理论,推导出轴对称渐变波导中,考虑波导壁损耗时的多模传输时域耦合波方程组,并给出该方程组中各模式间耦合系数的具体表达式。据此编写了渐变波导中多模传输特性数值模拟程序。利用该程序计算了在THz波段圆波导中的模式衰减,在THz波段研究波导中的多模传输特性时,必须考虑波导壁的阻抗损耗影响。数值分析了直波导中的模式耦合问题,从而证实了波导壁有限电导率能产生模式耦合这一耦合机制。介绍了利用该程序数值分析波导耦合器和过渡器中多模传输特性的两个例子,利用该程序可对波导耦合器和过渡器中的多模传输特性进行数值模拟分析,进而对结构进行设计和优化。

非线性渐变圆波导的数值分析

非线性渐变波导在许多微波系统中具有举足轻重的作用,而它应用在回旋管中主要是为了高效率地输出高纯度的微波。本文分别利用耦合波方程数值解法和散射矩阵级联法分析和计算了0.22THz回旋管非线性渐变输出波导的性能,同时用HFSS10.0仿真软件对其仿真计算,三者得到的结果基本一致,从而验证了渐变波导设计理论的正确性;在这之前,为了能够测试两程序的正确性本文还计算了已发表文献中的两个相关的例子。

渐变共面波导馈电的新型超宽带印刷单极天线

以实现小型化超宽带印刷天线为主要目的,提出了两种超宽带印刷单极天线,分别为改进的椭圆盘单极天线和新型半椭圆盘单极天线。仿真和实验结果表明所设计天线具有期望的超宽带阻抗特性,且在工作频段内可实现较稳定的全向辐射。

渐变折射率平板波导的传输特性及实验研究

分析了渐变折射率平板波导(GISLAB)的工作特性。理论推导表明GISLAB在折射率渐变方向具有与自聚焦透镜完全一样的传输矩阵与成像性质,分析讨论了GISLAB输出光束的传输特性。并通过实验验证了GISLAB的工作特性。

渐变折射率波导的BPM分析

利用BPM对MEMS波分复用系统中的渐变折射率波导的性能进行分析。详细推导了BPM的微分方程,并给出了BPM微分方程的有限差分解的形式。并根据FDBPM对已知折射率分布的径向渐变折射率波导进行数值计算分析,其结果表明,在波长为1.55μm的高斯光束垂直入射的情况下,中心折射率为1.5901,聚焦参数为0.052μm-1,并且半径为3μm的平方律渐变波导中具有快速稳定的、高传输率的高斯基模分布。

渐变折射率波导中的等效折射率分析

渐变折射率波导的表面折射率对确定波导的折射率分布起着关键的作用,而用传统的m-线方法又不能确定。本文利用分析转移矩阵方法研究了渐变折射率波导中的表面等离子波,提出了一种确定波导的等效折射率的实验方法。分析结果表明,利用这种方法得到的等效折射率近似等于波导的表面折射率。

0．22THz回旋管渐变输出结构的设计和分析

从渐变波导耦合波方程出发,设计了0.22 THz回旋管两种渐变输出结构,上升余弦和Dolph-Chebychev渐变波导过渡器;三维电磁仿真软件HFSS对这两种波导数值模拟验证的结果表明:两种渐变波导都符合设计要求,但是改进的Dol—ph-Chebychev渐变波导要比上升余弦渐变波导短,从而得到作为传输TE_(03)模回旋管输出段的最优波导过度器。

共面波导馈电印刷单极天线的频带阻断

提出一种具有频带阻断特性的小型化渐变共面波导馈电矩形单极天线．通过在辐射贴片上开U形缝隙，来获得对于无线局域网（WLAN）频段的频带阻断，并详细分析了缝隙各参数对频带阻断特性的影响．分析表明，频带阻断特性可通过控制U形缝隙的位置来实现，而通过调整缝隙的长度和宽度可改变所阻断频带的位置．实验结果表明，所提出的天线实现了5．07～5．85GHz的阻带特性，且具有阻抗带宽达15：1的超宽带特性．

光波导参数测试

TN252 2003010465统计优化迭代法测量质子交换波导折射率分布=Recoveryof refractive-index profiles of proton-exchanged waveguidesusing statistical optimum iteration method[刊,中]/梁东波(上海理工大学光学与电子信息工程学院.上海(200093)),唐杰…//光学学报.-2002,22(6).-670-673提出了一种用于拟合测量渐变波导的折射率分布的新的理论处理。

光波导参数、测试及设备

TN252 96042519多层线型分割法分析渐变形平板介质波导=Analysing graded-index planar waveguidesby multilayer waveguides with linear profiles[刊,中]/全宏庆,康寿万,余守宪(北方交通大学物理系.北京(100044))∥光子学报.—1996,25(1).—51—

集成光学 光波导参数测试

TN252 2005031939 渐变折射率波导表面折射率的确定=Determination of surface index of graded-index waveguides[刊,中]／付国兰 (上海交通大学物理系．上海(200240)),曹庄琪…∥光学 学报．-2005,25(2)．-161-164 单调变化的渐变折射率波导的表面折射率大于波导 基模的有效折射率,因而不能用传统的m-线方法测量。 利用分析转移矩阵(ATM)方法研究了渐变折射率波导中 的表面等离子波。

棱镜耦合法确定条形波导的渐变折射率分布

提出了由棱镜波导耦合装置测量得到的条形波导有效模折射率确定其二维(2D)折射率分布的方法,其中条形波导样品是在磷酸盐玻璃基底上用离子交换方法制备的,采用不同交换时间和不同掩膜开口宽度制备出不同的折射率渐变分布条形波导。计算过程是先给定条形波导二维折射率分布的拟合函数及参数,按照Wentzel-Kramer-Brillouin(WKB)方法和有效折射率方法,由二维折射率分布的拟合函数计算出条形波导的有效模折射率,并将计算出的有效模折射率与测量值进行比较,通过调整修改折射率分布拟合函数中的参数,使有效模折射率的计算值与测量值接近,从而确定出被测条形波导的折射率分布。在掩膜开口宽度、离子交换温度和时间等制备工艺参数与形成的条形波导的折射率分布参数之间建立联系,为可重复性制备高质量的波导器件提供可靠的制备工艺参数。

一种改善频谱性能的蚀刻衍射光栅输出结构新设计(英文)

对波分复用系统中一种重要的解复用器 衍射蚀刻光栅 (EDG)的输出结构进行了研究 ,并提出一种新的采用渐变波导和空气槽相结合的结构设计 ,在保持器件原有的紧凑结构的前提下极大的提高了器件的频谱特性 该结构设计不需要额外的工艺过程 ,并且具有很好的工艺容差性 结构的有效性通过波束传播方法(BPM )和模式传播分析 (MPA)得到了验证 在所给的数值模型中 ,- 1dB带宽和品质因素分别比传统设计提高了 1.4 74和 1.383倍 同时 ,相邻信道间的串扰降低了 15dB以上 ,而整个结构引入的功率损耗仅仅为 0 .

渐变折射率波导传播特性微扰计算的代数递推公式

应用量子力学的超位力定理 (HVT)和赫尔曼费恩曼 (Hellmann Feynman)定理 (HFT) ,导出了用微扰法计算渐变折射率平面波导传播常数各级近似值的代数递推公式 ,并给出了由传播常数近似值计算模场近似表达式的代数公式。计算了几个典型实例。此法的特点是便于直接计算任意级近似的传播常数及模场分布 。

阻抗带宽超过21:1的印刷单极天线

介绍一种具有极宽带特性的印刷单极天线，该天线由椭圆单极贴片和共面的梯形导体地板组成，通过位于地板中央的渐变共面波导来馈电．仿真和实验结果表明，该天线获得了21．6：1的比带宽（VSWR≤2），覆盖频率范围0．41-8．86GHz，并具有良好的全向辐射特性，而其面积仅为0．19λl×0．16λl（λl为最低工作频率时的波长）．