直波導與彎曲波導耦合功率計算_第1頁
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文檔簡介

1、設計工作三工作波長A - 1550 nmTE氛式的曲肘率:= LSI SO 町 15001)如上圖所示.定向耦合器由完全相同的肚波導與彎曲波導構成.波導 苦為宛島比相同(均為小的正方形苴工作波長,波導材料對TE 橫式的折射率,及61弧形彎曲波導的半徑F等參數如圖所示,若液長 為1550 ng 歸化比功率為上的光波從自注導輸入”誡選拯適當的 満足單模匸作的波導寬度心然后給出比圓形彎曲波導輸出的歸 化 光功率A與兩波導邊緣的間距/之間的關系圖.clear alln1=1.5150; n2=1.5000; n3=n2; n4=n2;n 5=n2;R=5000;a=2;k0=2*pi/1.55;F=(

2、x)(x(1)*a-ata n( sqrt(k0* n1F2-(k0* n2)T- x(1F2)./x(1)-ata n( sqrt(k0* n1F2-(k0* n4)T- x(1)A2)./x(1);x( 2)*a-ata n(sqrt( n1/n3F2*sqrt(k0* n1F2-(k0* n32-x (2) A2)/x (2) )-ata n( n1/n3F2*sqrt(k0* n12-(k0* n5F2-x(2)A2)./x (2);tmp=fsolve(F,0 5);kx=tmp(1);delta=( nM2-門2八2)/(2* nM2);V=k0*a*sqrt( nM2-門2八2)

3、;ax=sqrt(k0A2*( nM2-門2八2)-収八2);d=0.1:0.1:15;A0=1;B0=0;for z=-316:0.1:316l=le ngth(z);D=5000-sqrt(5000A2-zA2)+d+a; k=(sqrt(2*delta)*(kx*a)A2*(ax*a)A2*exp(-ax*(D-2*a)/(a*(1+ax*a)*VA3);A=A0.*cos(k*0.1)-1i*B0.*sin(k*0.1);%? ?0.1?電?Xe ?B=-1i*A0.*si n(k*0.1)+B0.*cos(k*0.1);A0=A;B0=B;endPb(:,1)=(abs(B0)A2;

4、figureplot(d,Pb)axis(0.1 10 0 1);set(gca, XTick ,(0:0.5:10);%ee ?o a?e ?X ?e ? i ?etitle( i ?u 2卩??d?1 eo ?一 1|? exlabel( d(| i m);ylabel( P);計算矩形波導與彎曲波導的耦合光功率,利用微元法將彎曲波導看成是很多 段小的矩形波導相加起來,則由同相耦合器的公式? ?A(z) = cos(qz) + j?歹n(qz)A(0)- j?sin(?0)?7? ?B(z)= cos(qz)- -sin(qz) B(0)-貯n(?0)?因為兩波導傳播常數相同,所以??= 0,q= ?兩矩形波導的耦合系數由下面給出?= ?(?2(? ?-2?)-(?+ 1)?32?= ? V2?= ni 2n2 ,?= k0(n2 - n2)-2山而k?可由瑪卡蒂尼近似萬法求出。在近似時,由于當兩波導相距超過 10 urn時,耦合功率可幾乎為零,由設計 工作二中得到波導芯長寬與模式個數的關系圖可知在單模狀況下取波導芯 a=2 ym比較合適,則最終可

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