光波导

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光波导光波导(optical waveguide)是引导光波在其中传播的介质装置,又称介质光波导。光波导有两大类:一类是集成光波导,包括平面(薄膜)介质光波导和条形介质光波导,它们通常都是光电集成器件(或系统)中的一部分,所以叫作集成光波导;另一类是圆柱形光波导,通常称为光纤 (见光学纤维)。光波导由光透明介质(如石英玻璃)构成的传输光频电磁波的导行结构。光波导的传输原理不同于金属封闭波导,在不同折射率的介质分界面上,电磁波的全反射现象使光波局限在波导及其周围有限区域内传播。多模和单模光纤已成功地应用于通信。光纤的传输特性对外界的温度 和压力等因素敏感,因而可制成

光纤传感器,用于测量温度、压力、声场 等物理量。中文名 光波导

外文名 optical waveguide 别 

   称 介质光波导 波    长 介于0.8—1.6微米之间 目录1 概念解释2 结构3 传输特性1概念解释编辑本段回目录平面介质光波导是最简单的光波导,它是用折射率为n2的硅(或砷化镓,或玻璃)作基片,用

微电子工艺在它上面镀一层折射率为n1的介质膜,再加上折射率为n3的覆盖层制成。通常取n1>n2>n3,以便将光波局限在介质膜内传播。条形介质光波导是在折射率为n2的基体中产生一个折射率为n1的长条,取n1>n2,以便将光波局限在长条内传播。这种光波导常用作光的分路器、耦合器、开关等功能器件。光波导的横向尺寸比光的波长大很多时,光的波动性所产生的衍射现象一般可略去不计,可用几何光学定律来处理光在其中的传播问题。如集成光波导和阶跃折射率光纤中,都是利用入射角大于临界角使光在边界上发生

全反射,结果光便沿折线路径在其中传播。梯度折射率光纤中,则利用光逐渐往折射率大的方向弯曲的规律,使光线沿曲线路径在其中传播。光波导的横向尺寸与光的波长相差不大时,光的波动性所产生的衍射现象便不能略去,需用光的电磁理论来处理光在其中的传播问题。即由麦克斯韦方程组出发,列出边界条件,求解光波的电场和磁场在光波导内的分布和传播特性,从而解决有关问题。计算表明,对于一种给定形状和折射率的光波导,能在其中传播的光波,其电场和磁场的分布有各种不同形式,把每一种形式叫作一种传输模,简称为模。每种模都存在一个截止频率,如果光波的频率低于这个截止频率,这种模

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