摘要：采用严格耦合波理论,数值计算了不同参量下周期性极化铌酸锂晶体的电光衍射性质.研究表明:周期性极化铌酸锂晶体的周期性畴反转结构在电场的作用下相当于折射率衍射光栅,衍射性质和晶体的几何结构、周期、施加电场和入射角密切相关.以布喇格角度入射并满足布喇格衍射条件时,0级衍射光能量随施加电场的增大周期性地转化到-1级的衍射光中,最大转化效率达100%,增大周期性极化铌酸锂晶体的长度可以有效地降低转换电压值;以布喇格角度入射但光传输不满足布喇格衍射条件时,0级衍射光和-1级衍射光不能进行100%的能量转换,同时调制的周期性受到破坏.以布喇格角的倍数角入射时,0级光能量可以转化到相应的其他较高衍射级次,其中奇倍数衍射级的最大转换效率可达100%.研究结果为基于PPLN的集成电光器件设计提供有价值的参考.

摘要：　应用数值求解耦合波方程的方法,分析了馈源入射端的TE11模沿着各种不同形状渐变张角传输的情况下,馈源内各个模式之间的耦合关系及其口面辐射特性的变化。同时为验证理论和程序的正确性,选择了一个模型进行加工实测,测量结果与理论分析具有较好的一致性。以此为基础,经过大量计算,初步得到了一个功率容量为1GW的准高斯馈源设计方案。

摘要：衍射计算是设计光盘光学系统的基础。只读光盘信息符（ 坑点） 尺寸可以和波长相比拟或在更小时标量衍射理论不再适用。本文将光盘信息符抽象成二维光栅，应用耦合波理论导出了当用平面波检测光盘时衍射波场的计算公式，得到了衍射强度坑深曲线，并提出了临界坑深的概念。分析表明，临界坑深随着信息符横向尺寸的变小而变小，这将导致衍射波光强变化的减小，从而限制了光盘的存储密度。

摘要：准光辐射器是高功率回旋管准光模式变换器的重要组成部分.采用几何光学理论分析圆波导准光辐射器,根据高斯波束(TEM00模)在辐射器切口处形成的原因,利用耦合波理论设计波纹波导准光辐射器.通过编写程序并进行数值优化完成140 GHz、TE28,8模式回旋管波纹波导准光辐射器的设计,结果表明波纹波导辐射器的总长度仅为205.2 mm,切口长度为47.2 mm,在辐射器螺旋切口Brillouin区内高斯模式标量相关系数大于98%.本文所用的方法也可用于其它频率和模式的回旋管准光辐射器设计.

摘要：基于耦合波理论,对两类半径渐变圆波导TE0n-TE0(n+1)模式转换器进行理论分析、数值计算和仿真模拟.均匀半径渐变波导高功率模式转换器,采用中心频率为17.14GHz、六周期TE02-TE03模式和中心频率为34.30GHz、六周期TE01-TE02模式两种设计参数.非均匀半径渐变波导高功率模式转换器,采用中心频率为34.30GHz、六周期TE01-TE02模式为设计参数.研究的重点在于保证足够转换带宽的情况下,力求最大化模式转换效率和模式纯度.通过理论分析和模拟,这种新型的非均匀半径渐变波导模式转换器在转换效率和带宽方面都明显优于传统的模式转换器,峰值转换效率达99.5%,转换带宽超过1.5GHz.

摘要：基于弯曲圆波导耦合理论和规则圆波导突变结构模式匹配法,利用MATLAB软件编写的相关数值计算程序得到波导模式转换结构的优化参量,最终使用CST软件对模型进行了仿真和验证.该系统主要由三部分组成:一个TE_(01)-TE_(01)的过渡器,TE_(01)-TE_(11)和TE_(11)-HE_(11)的圆波导模式转换器.计算结果表明,该TE01-HE11模式转换系统在24.13 GHz的频率有5%的带宽、转换效率超过了99%.计算结果、仿真结果和实物冷测结果是一致的.

摘要：采用线性电光效应耦合波理论,得到一种全新简便的基于线性电光效应的THz辐射电光探测原理的分析方法.这种方法不仅适用于一切各向同性晶体,也适用于探测光沿光轴传播的单轴晶体.它可以方便地描述在探测光偏振状态和THz辐射电场方向都任意的情况下探测器的行为,并可以得到探测器的优化设计方案.同时此方法不需要复杂的坐标变换,计算方便简洁,而且得到一些在其他理论中没有得到的结论,有望给电光探测器设计者提供有益的参考.

摘要：从模式保留和转换的角度,过模波导器件可分为模式转换器、模式保留器和模式综合器.传统方法只解决其中一种器件的设计或者对器件的某个指标进行改进.本文在深入分析耦合波理论之后,提出了过模波导器件的迭代设计方法,从原理上解决了过模波导器件的设计问题.该方法能够统一设计三类过模波导器件,通过添加不同的结构控制方法,可得到转换效率更高、带宽更宽、结构更紧凑、满足不同工程需求的器件,而且还能有效设计一些新型器件.给出了两个设计实例:双频TM01—TE11模式变换器和光壁馈源喇叭.双频TM01—TE11模式变换器的两个工作频点为8.75GHz和10.3GHz,波导半径为16mm,在两个频点转换效率为99%以上.光壁馈源喇叭实现TE11模式向高斯束的转换.CST仿真结果验证了这两个器件设计的正确性和有效性.

摘要：以耦合波理论为基础,提出了基于最速下降原理的过模波导器件迭代设计方法,并提出了结构控制技术和多频设计技术来满足结构特性和频响特性需求。该方法能够对过模波导器件进行统一有效设计。设计了中心频率为35 GHz、半径为13.6 mm的TE01-TE11模式变换器,采用多频设计技术,相对带宽可达到13.6%,相比于单频设计方法,带宽增加了2.3倍。

摘要：在模式耦合理论的基础上,采用相位重匹配技术对圆波导轴线弯曲TE01-TE11模式变换器进行了数值优化计算和分析.在Q波段给出了两种不同周期数TE01-TE11模式变换器的优化设计参数.数值计算表明:四周期模式变换器的最高转换效率为98.82%,带宽为2.2 GHz,六周期最高转换效率为99.89%,带宽为1.7 GHz.研究了模式变换器关键几何尺寸在小范围内变化对转换效率的影响.并利用HFSS对给出的模式变换器进行了仿真,仿真结果与数值模拟一致性较好.同时加工了六周期结构模式变换器并进行了小功率热测实验,测试结果表明输出了模式纯度较高的TE11模式.