《rsoft教程-分支波导》由会员分享，可在线阅读，更多相关《rsoft教程-分支波导（62页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、5.3大角度Y分支波导模拟江苏大学 机械学院 陈明阳 2010年11月一 引言1设计内容 绘制(设置)两种特殊折射率分布的Y分支波 导,并计算其输出光强与分支角的关系 2 学习重点 (1) 波导折射率设置(2) 用扫描法优化波导结构参数3普通Y分支波导结构及特点n示例知识点 顶点设置之角度参考n已知波导某一端点的坐标A(x0,z0),要设置波导另一 端点坐标B(x1,z1),可通过设置直线AB和Z轴的夹角 alpha和一个坐标值(x1或z1)实现。alpha(x0,z0)(x1,z1)3普通Y分支波导结构及特点n示例缺点:分支角小,导致波导长度过长二 锥形分支波导设计1 锥形分支波导传光原理2
2、 波导结构及参数设置初始对话框设置n保证单模传输基本结构分支波导参数设置n以角度参考形式定义分支波导的终点坐标设置输出波导长 度 要求:保持输出端 间距不变,保证输 出场不发生耦合LzLxLz=Lx/tan()挖去锥形波导中间部分n目的: 使锥形波导中间部分的折射率与背景折 射率相同实现方法：增加一折射率等于背景折射率的直 波导（波导折射率差为0）,将直波导的优先级 设为1。XZ面折射率计算设置之前设置之后说明n波导叠加规则: 1.同一优先级时,取折射率大的波导的折射率为重 叠部分的折射率（谁大取谁）; 2.不同优先级时,取优先级高的波导对应的折射率 （谁高取谁）。波导性能分析n通过扫描法了解
3、不同角度下分支波导的输出光 情况3 扫描结果普通锥形Y分支波导输出能量与分支角关系普通Y分支波导输出能量与分支角关系三种波导传输特性对比锥形分支波导普通Y分支波导普通锥形分支波导二 渐变折射率Y分支波导n原理：通过在过渡区设置渐变折射率区,获得低损 耗、大角度光输出n学习重点: 自定义波导折射率(user profile)设置1 过渡区折射率分布知识点 自定义折射率分布函数n首先对波导的xyz坐标进行归一化n其中w, h,l 分别为波导的宽度、高度与长度 (width, height, length)n结果有: x-1,1,y -1,1,z 0,1,ProfileTaperf函数取值范围要求归
4、一化为0,1横向(横截面)折射率分布函数:纵向折射率分布函数:n二维折射率分布设置(三维波导模拟)时，如只 在一个方向折射率有变化，可以设置为:2 渐变折射率波导参数设置n设置内容: (1)设置基本参数 (2)定义折射率分布函数过渡区波导参数设置采用叠加法实现渐变折射率分布采用叠加法实现渐变折射率分布采用叠加法实现渐变折射率分布知识点: 波导重叠区域折射率规则n两个（或多个）波导重叠时，其折射率有两种定义方 式：1. Merge Mode(合并模式)：选其中一个波导的折 射 率为重叠区折射率2. Add Mode(相加模式)将设为add mode的波导与背景的折射率差，加到根据 Merge M
5、ode确定的波导折射率上，即重叠区折射率: n=no+ n1 (x,y,z) no为根据Merge Mode确定的波导折射率n1为add mode波导与背景的折射率差n举例左侧波导delta2设置添加的波导的折射率设置折射率分布函数折射率函数名来源类型文件名或 函数表达式注意注意: : z/xz/x指指z z和和x x组合模式设置n对左侧波导点右键，修改波导的属性合并,缺省设置添加右侧波导参数设置n折射率分布自定义函数为：0.5*(1+x)+0*y 其它与左侧波导相同。结果: 过渡区折射率分布与预期结果不同!原因: 存在无重叠区改进结构增加两段直波导折射率相同渐变折射率波导叠加后的折射率分布计算结果输出值0.42原始结构输出值0.29
