轉(zhuǎn)移矩陣法的納米波導(dǎo)導(dǎo)波特性分析

編號(hào)：NMJS04225

篇名：轉(zhuǎn)移矩陣法的納米波導(dǎo)導(dǎo)波特性分析

作者：集成光波導(dǎo)； 納米； 轉(zhuǎn)移矩陣； 圖解法

關(guān)鍵詞：集成光波導(dǎo)； 納米； 轉(zhuǎn)移矩陣； 圖解法

機(jī)構(gòu)： 中國(guó)計(jì)量學(xué)院信息工程學(xué)院

摘要： 一種新型納米光波導(dǎo)結(jié)構(gòu),由二氧化硅/硅/空氣/硅/二氧化硅五層介質(zhì)構(gòu)成,將光能量限制在低介電常數(shù)的中間空氣狹縫中傳輸,利用轉(zhuǎn)移矩陣法對(duì)其傳輸特性進(jìn)行了詳細(xì)分析,推導(dǎo)出了TM模式的本征色散方程,給出了TM模式電場(chǎng)和磁場(chǎng)分布以及電磁場(chǎng)能量分布的解析表達(dá)式.進(jìn)而利用圖解法求解了本證色散方程,分析了硅層和空氣層厚度對(duì)電磁場(chǎng)能量分布的影響,給出了波導(dǎo)的優(yōu)化尺寸均在幾百納米左右.對(duì)于波導(dǎo)存在一種和兩種TM模式的情況進(jìn)行了分析,單模情況(只存在TM0模)要比多模情況對(duì)光能量限制好很多,在多模情況下高階模要比低價(jià)模對(duì)光的限制好,這是和一般傳統(tǒng)波導(dǎo)不相同的地方;同時(shí)光在導(dǎo)波層(低介電常數(shù)的介質(zhì)層)的傳播速度要小于光在相應(yīng)介質(zhì)中的傳播速度,即表現(xiàn)出慢波特性.