含负折射率材料平板波导的特性研究.pdf

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3、写的研究成果，也不包含本人或他人为获得广西大一学或其它单位的学位而使用过的材料。与我同工作的同事对本论文的研究工作所做的贡献均已在论文中作了明确说明。本人在导师指导下所完成的学位论文及相关的职务作品，知识产权归属广西大学，。本人授权广西大学拥有学位论文的部分使用权即；学校有权保存并向国家有关部口或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本学位论文属于；□保密，在年解密后适用授权。材不保密。＂＂请在Ｗ上相应方框内打

4、Ｖ（）办／ｒ年＾身／口曰论文作者签名、曰親：裏表惡指导教师签名：日期７碱作者联系电话：电子邮箱：Ｉ含负折射率材料平板波导的特性研究搞要经过近几十年的发展，负折射率材料已经从当初的假想，巧到理论成立，己经发展到用来制作集成光学元器件了，其中的应用有负折射率材料。的传感器跟常规介质的传感器比较，负折射率材料传感器会有更高的灵敏度和更低的探测极限。本文从麦克斯韦方程组出发，利用数值计算法，研究了负折射率材料对四层平板波导模式特性的影响，主要完成的工作如下：（１）首先介绍了Ｈ层平板波导的模式特性，然后在Ｈ层结构的基础上，通过在覆盖层和

5、波导层之间引入缓冲层，导出了ＴＥ和ＴＭ模式下四层平板波导的模式本征方程和电场公式。２研究了四层平板波导的波导层采用单负材料时，模型参数对振荡导（）模和表面导模的影响。结果发现，负折射率材料四层平板波导存在ＴＥｏ模，在波导层和负折射率材料缓冲层之间产生的衰逝波可激发负折射率材料缓冲层与覆盖层间的表面导模，且表面导模明显被负折射率缓冲层放大。３研究了四层平板波导的波导层采用双负材料时，模型参数对振荡导（）模的影响。通过对模式特性曲线的分析，我们发现；该波导结构存在基模，离阶模式的ＴＥ模和ＴＭ模会出现双模现象，波导层折射率小于缓冲层折射率的甚至存在三

6、模简并，这有利于带通特性器件的设计。在特定的波导层ＴＥ模ＴＭ模会一厚度下，同阶的和具有相同的有效折射率，这特性可Ｗ用一来实现些偏振不敏感的器件。随着波导层厚度的增大，模式兼并的现象Ｉ？ｌ会越不明显。随着波导层和缓冲层的介电常数和磁导率的增大，模式的特征曲线会往左移动，且存在双模的区域变窄。通过控制平板波导波导层和缓冲层的介质参数可灵活改变波导的模式特性。关键词：平板波导负折射率材料振荡导模模式本征方程ＩＩＳＴＵＤＹＯＮＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＳＴＩＣＯＦＷＡＶＥＧＵＩＤＥＷＩＴＨＮＥＧＡＴＩＶＥＲＥＦＲＡＣＴＩＶＥＩＮＤＥＸＭ

7、ＡＴＥＲＩＡＬＡＢＳＴＲＡＣＴｈｅｎｅ＊Ａｆｔｅｒｄｅｃａｄｅｓｏｆｄｅｖｅｌｏｍｅｎｔｔａｔｉｖｅｉｅｆｒａｃｔｉｖｅｉｎｄｅｘｍａｔｅｒｉａｌｈａｓｐ，ｇｂｅｅｎｕｓｅｄｔｏｍａｋｅｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｏｐｔｉｃａｌｄｅｖｉｃｅｓｆｒｏｍ化ｅｏｒｉｇｉｎａｌａｓｓｕｍｐｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｓｔｕｄｙ，ａｎｄｏｎｅｏｆｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｓｔｈｅｓｅｎｓｏｒｗｉｔ