在光波导理论中,求解波导色散曲线的常用数值方法之一是效折射率法,本文给出了有效折射率求解思路,并给出了具体的matlab程序,可供学习集成光学的学生参考使用。

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

d a :为1:1与1:2两种情形，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：5370.11=TE n ，5100.12=TE n ，444.13=TE n ；

5360.11=TM n ，5095.12=TM n ，444.13=TM n 。其中321n n n 、、分别代表芯心、

上包层、下包层相对于nm 1550=λ光波的折射率。

本设计采用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