Дослідження планарних хвилеводних структур методом поширюваного пучка
Зміст
Введення
. Аналіз фізичних процесів у хвилеводах із змінним поперечним розподілом показника заломлення
. Метод поширюваного пучка для волоконної та інтегральної оптики
.1 Метод поширюваного пучка з використанням швидкого перетворення Фур'є
.2 Звичайно-різницевий метод поширюється пучка
.3 Дослідження хвилеводних структур методом поширюваного пучка
Введення
Хвилеводи із змінним поперечним розподілом показника заломлення знайшли широке застосування в волоконної та інтегральної оптики. На етапі розробки різного виду пристроїв важливим аспектом є чисельне моделювання поширення електромагнітного випромінювання в розробляється волоконно-оптичному елементі. Моделювання дозволяє виявити приблизні характеристики пристрою до його створення, а також є засобом вдосконалення технологічних процесів, оскільки дозволяє досліджувати залежності характеристик перетворювача від технологічних параметрів і похибок. p align="justify"> Існують різні методи, що дозволяють моделювати поширення світла в оптичних елементах, однак не всі вони застосовні до моделювання оптичного волокна із змінним поперечним розподілом показника заломлення.
Дослідження поширення світла в нерегулярних хвилеводах, виходячи з суворого рішення рівнянь Максвелла, являє собою досить важке завдання. Тому для її вирішення використовуються наближені методи. Одним з таких методів є В«метод поширюється пучкаВ» (BPM - Beam Propagation Method). Існує декілька різновидів цього методу. Але в основному для вирішення завдань використовуються три перерахованих нижче:
В· FFT-BPM: заснований на швидкому перетворенні Фур'є (FFT),
В· FD-BPM: звичайно-різницевий метод і
В· FE-BPM: звичайно-елементарний метод.
У даній роботі я досліджувала поширення світла у хвилеводі методом поширюваного пучка двох видів: FD-BPM і FFT-BPM.
1. Аналіз фізичних процесів у хвилеводах із змінним поперечним розподілом показника заломлення
Тут під хвилеводом будемо мати на увазі виріб з волоконних світловодів, що містить волоконні елементи. У волоконні елементи тим чи іншим способом внесені зміни, що призводять до виникнення нерегулярностей і збурень в процесі поширення світла через хвилевід. Виділимо характерні особливості таких пристроїв. p align="justify"> Оскільки основною складовою хвилеводів є оптичне волокно того чи іншо...
