随着集成光学、各种激光器及光传播设备的发展,介质光波导理论显得越来越重要。介质光波导理论主要分析光在介质中的传播,光在介质中的传播会随着光波与传播物质和结构的不同而出现各种各样的光波导模式,介质光波导是靠介质折射率及器件尺寸上的微小差异对光波起限制作用,因此折射率或尺寸的微小改变都会对光波导的性能有很大的影响。采用实验的方法测试光波导的性能很难进行精确控制,或者实验设备非常昂贵。这里我们运用计算机辅助分析模拟介质光波导的模式特性,利用Matlab软件的计算能力及作图功能绘出光波的电磁场特性在光波导中的分布状况,并且很容易看到的改变光波导的尺寸及波长所带来的影响。 本文首先介绍了光传播的电磁场理论,分别用射线分析方法和电磁场分析方法分析了波导介质中的光的传播及模式理论。然后以三层平板波导为例,建立三层平板光波导模型,运用Matlab对三层平板波导理论进行分析求解,将具体数值代人电场方程进行计算,取不同的波导层厚度时得到不同的波导模式,并用Matlab做出不同波导模式TE波的电场分布的三维图形。最后介绍了三层平板波导理论在平面半导体微腔中的应用。