方形截面波导激光器的耦合損耗

本文首先利用Abrams的方法讨论了方形截面波导激光器EH_(11)模的耦合损耗,对匹配及非匹配反射鏡的情况均进行了分析,给出了无限孔径平面反射鏡对EH_(11)模耦合损耗的近似公式;进一步指出:这一方法还可以用来处理有限孔径反射鏡的损耗问题,给出了EH_(11)模绕射损耗可以忽略的条件。     

半导体激光器微波特性研究

半导体激光器微波特性研究主研人员：喻志远罗秀江高速半导体激光器的微波调制与高速光信号的检测研究是微波光电子学的重要课题，是高速光通信、光技术在微波电路中的应用及超短光电脉冲技术的基础，本研究为具有开拓性的学科前沿课题。本成果着重研究了共面波导调制电路...     

宽带集成光波导电场传感器

传统的电磁波接收装置是各种各样的天线,新型集成宽带集成光波导电场传感系统有激光器、保偏光纤、电场传感器、普通光纤、光探测器组成。电场传感器是整个系统的核心器件,它是一种利用光波导技     

激光软波导传输理论研究

主研人员王瑞峰吴晓航张晓军洪永和李军建本成果对10.6μm 激光软波导传输理论进行了深入研究,在国际上首先对激光器设计中提出了综合波导理论模型及利用金属波导合成激光功率和压缩光束的新思想,并据此做出了:线偏振 CO_2激光器、TE_(?)模 CO_2激光器、激光功率合成器、带有相应矩形波导的楔形耦合器等四种器件,从而验证了所提出的上述新理论的正确性.该四种     

FEM放大器非线性特性研究

以圆柱波导、平板摇摆器为模型，导出了自洽的注波互作用三维非线性方程组。并考虑了电子初始速度零散的影响，在此基础上编制了相应的计算软件。通过数值分析的方法研究了自由电子激光器（ＦＥＭ）的饱和效率、频带宽度等高频特性和摇摆器锥化设计对延缓饱和、提高效率的作用。     

集成光学

集成光学是研究集成光路理论和应用的一门新兴学科。六十年代以来,集成电路逐渐发展到超大规模集成电路阶段。这一突飞猛进,不仅引起了电子学的革命,而且带动了别的技术领域向集成化方向发展。六十年代末,人们受集成电路的启示,设想把组成光路的各个部件,如光源、光波导、耦合器、调制器、虑光器、测探器等集成到一起,制备成集光电路。当时,异质结激光器已达到在室温下能连续工作上万小时的水平,这为集成光学提供了可靠的光源;1969年,光波导和棱镜耦合器研制成功,介质     

在包含不均匀介质的柱形波导中的电磁波传播问题

本文研究用介电常数沿一度空间变化的不均匀介质填充的直波导中的传播模式,并讨论这种结构中传播常数的计算方法。求出某些特殊情况的精确解,而这些问题的一部分过去只有漸近解或多项式解。对波导尺寸我们不加任何限制,因而文中所得结果适用于光波、微波以及毫米波的传输。在本文所讨论的波导问题中,所得结果不能直接从现有文献中导出。我们已经从基本微分方程理论中算出了这些结果。合流超几何函数理论在我们处理这些波导问題时用得很多。     

同轴波导FEL放大器的非线性分析

以同轴波导、同轴混合磁铁摇摆器为模型,导出了自洽的注波三维非线性方程组,在考虑了电子初始速度零散效应、空间电荷波效应的影响及电子注在互作用区入口处的绝热压缩过程的基础上,编制了相应的计算软件。同时,通过数值分析的方法研究了自由电子激光器的饱和效率、频带宽度等高频特性和变参数摇摆器结构对延缓饱和、提高效率的作用。     

非圆介质波导的实验研究

本文着重研究了非圆介质波导(椭圆波导、矩形波导、扁波导)的传输特性,在x频段测量了这些波导的传播常数、場分布和場扩张半径等参数,从而指出:非圆波导的传输特性优于圆波导,而非圆波导的奇模工作优于偶模工作。这为探索新型光纤和集成光路的进一步研究工作提供了有益的依据。     

波导和谐振腔中空间电荷极限电流的研究

研究了强流相对论电子束在任意截面波导空间电荷极限电流的二维解析计算;具体给出了平板波导、矩形波导和圆波导结构中空间电荷极限电流的解析表达式;并用格林函数法求得矩形谐振腔及圆柱谐振腔中空间电荷极限电流的解析解.上述矩形波导和矩形腔中 I_(SCL)的分析未见文献发表,而圆柱波导的结果同已有的数值分析良好吻合.     

数值模式匹配法解波导混合模问题

针对任意非均匀介质填充波导问题，用数值模式匹配法进行了全波分析，给出了波导中电磁场的完整表达式和色散方程。所导出的公式皆为不含任何积分的代数运算，从而具有精度好效率高的优点。最后以部分介质填充波导为例进行了计算，所得结果与文献报道吻合一致。     

只在一个方向以不均匀介质填充的均匀波导的模式理论

本文研究以介电常数沿一度空间变化的不均匀介质填充的直波导。重点讨论其传播模式和传播常数的计算公式,给出某些特殊情况的精确解,而过去所用的只是这些解的渐近的或多项式的值。在分析中,我们沒有对波导尺寸作任何限制,因而所提出的结果不仅适用于微波和毫米波的传输,同时也适用于光频波的传输。本文所涉及的波导问题的讨论结果是无法从现有文献中直接得出的,我们已经用微分方程的基本理论算出了这些结果,并且以介电常数沿传播方向变化的介质填充椭圆波导为例作了讨论。     

超导圆柱形波导的迈斯纳模式

本文采用超导体电磁理论和迈斯纳模式导出了超导圆柱形波导横电波的传输模式和表面超导电流分布。在超导波导中 ,传统的金属波导的边界条件已不再适用 ,必需利用迈斯纳模式加以修正。新的边界条件导致了这种波导中电磁模式的许多新的特性     

铌酸锂电光长周期波导光栅

该文对用铌酸锂制作电光长周期波导光栅的研究进展进行了综述。讨论了用铌酸锂制作长周期光栅的难点,介绍了解决此难点所用的特殊铌酸锂波导的制作原理和方法,再重点论述了对铌酸锂电光长周期波导光栅的研究,包括包层模阶数、铌酸锂波导的结构参数对光栅性能的影响以及光栅的谐振波长的温度灵敏度。研究表明铌酸锂长周期波导光栅的强度和谐振波长可分别由电压和温度调控,使该器件能进一步开发成为新型高速动态光滤波器或调制器。目前在最佳样品中实现25dB光栅强度调控所需的驱动电压不超过49V,其谐振波长的温度灵敏度为-1.0nm/℃。     

不均匀媒质填充矩形弯曲波导的研究(英文)

在圆柱坐标系中对径向不均匀媒质填充的矩形弯曲波导进行了研究。在截止频率上,波导中的电磁场可分解为E模和H模。利用摄动理论和低阶模近似,讨论了特征方程。研究表明,HE模和EH模在弱不均匀媒质和低阶模近似条件下是简并的。     

LD端面脉冲泵浦激光晶体中瞬时温度分布

激光晶体的热效应在设计和操作端面泵浦激光器时,会影响激光器的稳定运行.本文对激光晶体的热效应问题进行了详尽的研究.提出了二极管端面脉冲泵浦的各向异性立方晶体的热模型.通过数值计算,得到了激光晶体中温度场分布随时间、泵浦脉冲频率和泵浦脉冲峰值功率的关系.     

弯曲圆波导中模式耦合的研究

讨论了波纹圆波导中的模式与光滑圆波导中模式之间的关系,从波纹弯曲圆波导中模式间耦合系数的表达式,导出了光滑弯曲圆波导中所有可能产生耦合的同向与反向传播模式间耦合系数的显式。     

磁致伸缩位移传感器Fe57Ni43波导丝的磁电特性研究

磁致伸缩位移传感器(MDS)波导丝的相关特性直接决定了其工程应用的精确性和可靠性。针对目前MDS波导丝的磁电特性鲜有报道,以Fe57Ni43波导丝为例,结合Fe57Ni43的材料特性,一方面利用有限元仿真软件(ANSYS)建立波导丝的有限元模型对其磁场特性进行了研究;另一方面,通过构建基于数字信号处理(DSP)的电子信息系统对波导丝回波电信号特性进行了分析。最终,从磁电特性的角度为Fe57Ni43波导丝应用于磁致伸缩位移传感器提供了理论依据。     

分子电子学气体传感的集成光学系统的研究

利用介质光波导理论，分析和研究了集成光波导结构中局部介质折射率变化引起光传输特性的变化，并将此用于Ｍａｃｈ－Ｚｅｈｎｄｅｒ干涉式光波导中，计算得到光传播常数与折射率变化的关系，从而获得了所需的相关规律。此外．还概述和分析了实施该局部介质折射率变化即具有传感功能的有机分子Ｌ－Ｂ薄膜（Ｌａｎｇｍｕｉｒ－Ｂｌｏｄｇｅｔｔ膜）的分子结构与合成原理。     

有限宽边缘Groove波导分析

在两平行金属面上开一对称沟道即构成 Groove 波导的基本结构.由于其损耗小、单模频带宽波导电气参量受波导绝对尺寸影响小,结构简单,功率容量大等优点使该波导极有希望成为毫米波段理想的传输线及毫米波元器件的基础结构.有限宽边缘 Groove 波导指边缘金属面为有限大的 Groove 波导,迄今为止的 Groove 波导研究一般都假定构成 Groove 波导是两块无限大金属面,其目的在于简化分析.但在实际工程中金属面尺寸总是有限的;同时了解边缘