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平面波导基模端面衍射光束参量与波导结构参数关系的研究

李连煌  郭福源  梁雄  胡林顺  王力翔  林宏心  
【摘要】:近场模场半宽度、远场发散角半宽度和光束传输因子三个参量是光束参量描述与质量评价的标准。近场场分布的二阶矩模场半宽度和微分算子模场半宽度分别由Hayata等和梁安辉等定义。参照近场模场半宽度的定义,以远场衍射频谱分布的二阶矩和微分算子方法定义二阶矩远场发散角半宽度和微分算子远场发散角半宽度。光束传输因子可以根据两种定义的近场模场半宽度和远场发散角半宽度求得。对于介质平面波导基模端面的衍射光束,在傍轴近似下,光束参量是波导芯层参量(U)、包层衰减参量(W)和波导芯层半厚度(a)的解析函数。近场模场半宽度随着波导归一化频率的增大而单调减小,远场发散角半宽度随着波导归一化频率的增大而单调增大,光束传输因子和波导归一化频率的关系曲线近似呈抛物线状。然而,光束参量与波导归一化频率还没有一个比较理想的函数关系。

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