有效折射率法进行脊形光波导结构
有效折射率法进行脊形光波导结构
SOl基片的构成如图1所示,顶层硅的厚度约为几微米,做为光波导的芯层材料;掩埋氧化层的厚度一般为0.5
gm,作为光波导的下包层,防止光场从衬底泄漏掉,所以只要氧化层的厚度大于光模的消逝场的尺寸,光就可
以被有效的限制。表面一般也要淀积一层氧化层,作为上包层。 由于硅与二氧化硅之间大的相对折射率差
(约42%),所以一般将SOl做成脊形光波导,下面我们就对SOl的脊形光波导利用有效折射率法进行较详细的
分析。 有效折射率法的基本概念我们已经叙述过了,下面讲—下如何用有效折射率法来分析脊形光波导的
传播常数。如图2所示。 图1 SOl光波导截面图 图2 有效折射率法进
SOl基片的构成如图1所示,顶层硅的厚度约为几微米,做为光波导的芯层材料;掩埋氧化层的厚度一般为0.5 gm,作为
光波导的下包层,防止光场从衬底泄漏掉,所以只要氧化层的厚度大于光模的消逝场的尺寸,光就可以被有效的限制。表面一
般也要淀积一层氧化层,作为上包层。
由于硅与二氧化硅之间大的相对折射率差(约42%),所以一般将SOl做成脊形光波导,下面我们就对SOl的脊形光波导
利用有效折射率法进行较详细的分析。
有效折射率法的基本概念我们已经叙述过了,下面讲—下如何用有效折射率法来分析脊形光波导的传播常数。如图2所
示。
图1 SOl光波导截面图
图2 有效折射率法进行脊形光波导分析
我们可以先求解一个方向平板光波导的特征值方程,然后用这个有效折射率作为第二个平板光波导的芯层折射率,注意考
虑这里的偏振问题。当我们考虑一个豸方向偏振的(TE偏振)的电场,当求解y方向三层平板光波导时用TB特征值方程,而在
求解艿方向三层平板光波导时用TM特征值方程。
求解脊形光波导的有效折射率法稍微复杂一些,因为芯层两边的折射率沿芯层高度的方向并不是常数。因此,当求解分解
二维光波导的个部分时,我们不仅需要找到芯层的有效折射率,还有两边平板区包层的有效折射率,这样才能继续求解第二部
分。
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