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随着光通信技术和光网络的不断发展,集成光学器件已经在光学信息处理,光计算技术和光纤通讯领域表现出巨大的应用潜力与价值。光波导是集成光学的重要基础性部件,它能够将光波束缚在光波长量级尺寸的介质中。最初人们研究较多的是线性光波导,而随着光波导及波导器件集成化程度的不断提高,强光源的普遍应用,光波导中的非线性效应已经引起人们的极大关注,对光波导中非线性效应的研究也成为必需。
目前对各种集成光学器件的研究中都涉及到非线性波导,这是由于利用非线性波导制成的光学器件具有很强的非线性效应,响应时间短,体积小,重量轻,功率低等优点,因此深入了解和掌握非线性光学波导中的传输特征对集成光学器件的研究、设计和开发具有重要的指导和实际意义。
本论文将对基于光折变平板光波导的模式耦合和传播进行探索性的理论研究,以期为光折变材料中集成光学器件的发展和应用提供理论依据。
本文的主要内容及创新点有:
1.运用龙格-库塔法数值求解稳态标量导波方程,得到了不同外电场下的光折变波导的导波模式。首次提出了一种调节波导导模数目的可行性的参考方法。
2.运用分区快速傅里叶变换光束传播计算方法,对导波模式的稳定性进行了分析。
3.首次系统研究了非线性相干耦合模式在光折变平板光波导中的传播演化过程,得到周期结构的光强配置。
4.首次研究了不同外加电场对非线性相干耦合模式在波导中传播的调节与整形作用。