ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3
Электродинамический анализ плоских трехслойных оптических волноводов с непрерывно изменяющимся показателем преломления
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Исследование дисперсионных характеристик и распределений электрических полей мод плоских трехслойных оптических волноводов с непрерывно изменяющимся показателем преломления
ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ:
№ |
Nf |
Nc |
Ns |
Порядок мо- |
Тип поляризации |
|
|
|
|
ды |
|
1 |
4.0 |
1.0 |
1.0 |
0, 1, 2, 3 |
TE |
2 |
4.0 |
1.5 |
2.0 |
0, 1, 2, 3 |
TE |
3 |
4.0 |
1.5 |
2.3 |
0, 1, 2, 3 |
TE |
4 |
4.0 |
1.7 |
2.3 |
0, 1, 2, 3 |
TE |
5 |
4.0 |
2.2 |
2.2 |
0, 1, 2, 3 |
TE |
6 |
3.0 |
2.2 |
2.5 |
0, 1, 2, 3 |
TE |
В таблице Nf — показатель преломления в середине световедущей пленки; Nc — показатель преломления покровного слоя; Ns — показатель преломления подложки.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ:
Упражнение 1. Исследование дисперсионных характеристик плоского оптического волновода с постоянным показателем преломления волноведущего слоя.
Геометрия оптического волновода показана на рисунке 1.
Для выполнения упражнения выберите в выпадающем списке значе-
ние Без профиля.
1. Для указанных параметров геометрии задачи (см. таблицу) построить дисперсионные характеристики (зависимости b(V) ) для первых ч е-
тырех типов собственных волн. Определить по графикам частоты отсечек
данных мод и найти частотный диапазон одноволновости (интервал V между частотами отсечек нулевой и первой мод).
19
2. Построить зависимость показателя преломления от поперечной координаты.
В отчете должны присутствовать четыре графика, отображающие дисперсионные характеристики для необходимых типов мод, значения частот отсечек и частотный интервал одноволнового режима.
Рис. 1. Волновод с постоянным показателем преломления
Упражнение 2. Исследование дисперсионных характеристик плоского оптического волновода с профилем показателя преломления световедущей пленки изменяющимся по параболическому закону.
Геометрия оптического волновода показана на рисунке 2.
Для выполнения упражнения выберите в выпадающем списке значе-
ние Параболический профиль.
1. Для указанных параметров геометрии задачи (см. таблицу) построить дисперсионные характеристики (зависимости b(V) ) для первых ч е-
тырех типов мод. Определить по графикам частоты отсечек данных мод и
найти частотный диапазон одноволновости (интервал V между частотами отсечек нулевой и первой мод).
2.Построить зависимость показателя преломления от поперечной координаты. (Для этого нажмите кнопку Просмотр профиля.)
3.Построить распределения полей первых четырех типов мод. (Для
этого нажмите кнопку Поле.)
Отчет должен содержать четыре графика, отображающие дисперсионные характеристики для указанных типов собственных волн, значения частот отсечек и величину диапазона одноволновости. Необходимо построить распределения полей вдоль поперечной координаты x для мод с индексами
n 0,1,2,3 .
20