同济博士论丛——导模共振光学元件研究

本文利用亚波长光栅 的导模共振效应，重点研 究了具备滤光和宽带高反 射功能的导模共振光学元 件；编写了基于严格的耦 合波分析方法的Matlab计 算程序，对TE模情形的 衍射效率和收敛性作了数 值计算；系统介绍了弱调 制光栅的薄膜波导分析方 法以及此方法在导模共振 光学元件中的应用，提出 了多通道共振布鲁斯特滤 光片的概念及其设计方法 ，以及实现多通道效应的 单层膜、双层膜共振布鲁 斯特滤光片的亚波长光栅 结构。本书可供相关专业 师生及研究人参考阅读。

总序 论丛前言 前言 第1章 绪论 1.1 衍射光学元件发展概述 1.2 矢量衍射理论研究概况 1.3 衍射光栅的历史和应用 1.3.1 衍射光栅的分类 1.3.2 衍射光栅的主要性能 1.3.3 衍射光栅的“异常”现象 1.4 导模共振光学元件研究简介 1.5 本书的主要内容 参考文献 第2章 严格的耦合波分析方法 2.1 光栅衍射理论简介 2.1.1 标量衍射理论 2.1.2 积分方法 2.1.3 微分方法 2.2 严格的耦合波分析方法 2.2.1 一维矩形光栅 2.2.2 多层台阶结构光栅 2.3 数值算例 2.3.1 衍射效率 2.3.2 收敛性 2.3.3 结果比对 2.4 本章小结 参考文献 第3章 弱调制亚波长光栅的薄膜波导分析方法 3.1 亚波长光栅结构 3.2 弱调制光栅及其导模共振条件 3.3 有效媒质理论 3.4 单层膜结构波导光栅 3.4.1 基本模型 3.4.2 数值计算 3.5 抗反射结构的多层膜导模共振滤光片 3.5.1 多层膜波导光栅模型 3.5.2 设计分析 3.6 导模共振滤光片的电场增强效应 3.6.1 导模共振的物理机制 3.6.2 多模共振的电场增强效应 3.7 本章小结 参考文献 第4章 多通道导模共振布儒斯特滤光片 4.1 引言 4.2 导模共振布儒斯特滤光片 4.3 多通道导模共振布儒斯特滤光片 4.3.1 单层膜结构 4.3.2 双层膜结构 4.4 共振布儒斯特滤光片的带宽控制 4.5 本章小结 参考文献 第5章 亚波长光栅的宽带高反射效应 5.1 引言 5.2 低折射率覆层亚波长光栅 5.3 多晶硅膜宽带高反射光栅 5.3.1 基本关系 5.3.2 数值计算和分析 5.4 本章小结 参考文献 第6章 研究总结 6.1 主要研究成果 6.2 主要创新点 6.3 需要进一步解决的问题 后记