光波導(dǎo),光波導(dǎo)原理是什么?

由光透明介質(zhì)(如石英玻璃)構(gòu)成的傳輸光頻電磁波的導(dǎo)行結(jié)構(gòu)。光波導(dǎo)的傳輸原理是在不同折射率的介質(zhì)分界面上，電磁波的全反射現(xiàn)象使光波局限在波導(dǎo)及其周圍有限區(qū)域內(nèi)傳播。現(xiàn)代應(yīng)用的光頻的波長介于0.8～1.6微米之間。實用光波導(dǎo)有光導(dǎo)纖維、薄膜波導(dǎo) 、帶狀波導(dǎo)3類。光導(dǎo)纖維的一個傳輸特性是衰減很小、頻帶很寬、抗電磁干擾，主要用于通信；光導(dǎo)纖維的另一傳輸特性是對外界的溫度和壓力等因素敏感，因而可制成光導(dǎo)纖維傳感器，用于測量溫度、壓力、聲場等物理量。薄膜波導(dǎo)與帶狀波導(dǎo)主要用于制作有源和無源的光波導(dǎo)元件，如激光器、調(diào)制器和光耦合器等。它們采用半導(dǎo)體薄膜工藝 ，適合于制 成平面結(jié)構(gòu)的 集成光路(即光集成部件)。

1.基本概念

導(dǎo)波光：受到約束的光波

光波導(dǎo)：約束光波傳輸?shù)拿浇?

介質(zhì)光波導(dǎo)三要素：

“芯 / 包”結(jié)構(gòu)

凸形折射率分布，n1>n2

低傳輸損耗

2.光波導(dǎo)的分類

(1)薄膜波導(dǎo)（平板波導(dǎo)）

(2)矩形波導(dǎo)（條形波導(dǎo)）

(3)圓柱波導(dǎo)（光纖）

(4)對稱與非對稱波導(dǎo)

對稱波導(dǎo)：芯區(qū)周圍的介質(zhì)折射率相同

非對稱波導(dǎo)：芯區(qū)周圍的介質(zhì)折射率不同

光波導(dǎo)的進(jìn)一步分類：

（1）按折射率分布：均勻折射率分布光波導(dǎo)；漸變折射率分布光波導(dǎo)

（2）按傳播模式：單模光波導(dǎo)；多模光波導(dǎo)

（3）按材料：石英、塑料與紅外光波導(dǎo)、III-V族材料光波導(dǎo)

（4）特種光波導(dǎo)（光纖）：保偏(單偏振)光纖；有源光纖；晶體光纖零/非零色散位移光纖；負(fù)色散光纖；特殊涂層光纖；耐輻射光纖；發(fā)光光纖。

3.光波導(dǎo)技術(shù)的廣闊應(yīng)用領(lǐng)域