光波导理论与技术第二次作业 题 目： 条形波导设计 姓 名: 王 燕 学 号: 202521010126 指导老师： 陈开鑫 完成日期: 2025 年 03 月 19 日一、题目根据条形光波导折射率数据，条形波导结构如图 1 所示，分别针对宽高比为与两种情形，设计：（1）满足单模与双模传输的波导尺寸范围;（需要给出色散曲线）（2）针对两种情况,选取你认为最佳的波导尺寸，计算对应的模折射率.(计算时假设上、下包层均很厚)图 1 条形波导横截面示意图二、步骤依题意知,条形波导参数为：,，；,,.其中分别代表芯心、上包层、下包层相对于光波的折射率.本设计采纳有效折射率法作条形波导的归一化色散曲线，条形波导的横截面区域分割情况如图 2 所示：图 2 条形波导横截面分割图对于模式，满足如下波动方程:由于导波模式在 与方向上是非相干的，采纳分离变量法后再引入得到如下两个独立的波动方程：可以将条形波导等效成方向和 方向受限的平板波导，先求方向受限平板波导的模式，求得后将其作为 方向受限的平板波导的芯层折射率并求其模式，得到的有效折射率就是整个条形波导的有效折射率。方向受限平板波导的模式的色散方程为: (）其中、、都是模式的有效折射率从而 方向受限平板波导的模式的色散方程为：（）其中、都是模式的有效折射率。对于模式，满足如下波动方程：由于导波模式在 与方向上是非相干的，采纳分离变量法后再引入得到如下两个独立的波动方程：可以将条形波导等效成方向和 方向受限的平板波导，先求方向受限平板波导的模式，求得后将其作为 方向受限的平板波导的芯层折射率并求其模式，得到的有效折射率就是整个条形波导的有效折射率。方向受限平板波导的模式的色散方程为：（)其中、、都是模式的有效折射率从而 方向受限平板波导的模式的色散方程为： （）其中、都是模式的有效折射率。由以上分析建立脚本 m 文件 BarWaveguide.m 与四个函数 m 文件yTE_DispersionFun.m、yTM_DispersionFun.m、xTE_DispersionFun.m、xTM_DispersionFun。m 如下：BarWaveguide。m 脚本文件：close all；clear all；clc； global V b； % a:d = 1:1figure(1)；% x方向偏振NTEx = linspace（1。5100, 1.5370， 2000);for n = 0:1 dTE = yTE_DispersionFun（NTEx, n); for m = 0:1 k = 1; for i = 1:2000 if(NTEx（i） <= 1.5360) NTMe = linspace(1.5100， NTEx(i）， 4000）； aTM =...
