直波導(dǎo)與彎曲波導(dǎo)耦合功率計(jì)算

1、設(shè)計(jì)工作三工作波長A - 1550 nmTE氛式的曲肘率：= LSI SO 町 15001)如上圖所示.定向耦合器由完全相同的肚波導(dǎo)與彎曲波導(dǎo)構(gòu)成.波導(dǎo) 苦為宛島比相同(均為小的正方形苴工作波長，波導(dǎo)材料對TE 橫式的折射率，及61弧形彎曲波導(dǎo)的半徑F等參數(shù)如圖所示，若液長 為1550 ng 歸化比功率為上的光波從自注導(dǎo)輸入”誡選拯適當(dāng)?shù)?満足單模匸作的波導(dǎo)寬度心然后給出比圓形彎曲波導(dǎo)輸出的歸 化 光功率A與兩波導(dǎo)邊緣的間距/之間的關(guān)系圖.clear alln1=1.5150; n2=1.5000; n3=n2; n4=n2;n 5=n2;R=5000;a=2;k0=2*pi/1.55;F=(

2、x)(x(1)*a-ata n( sqrt(k0* n1F2-(k0* n2)T- x(1F2)./x(1)-ata n( sqrt(k0* n1F2-(k0* n4)T- x(1)A2)./x(1);x( 2)*a-ata n(sqrt( n1/n3F2*sqrt(k0* n1F2-(k0* n32-x (2) A2)/x (2) )-ata n( n1/n3F2*sqrt(k0* n12-(k0* n5F2-x(2)A2)./x (2);tmp=fsolve(F,0 5);kx=tmp(1);delta=( nM2-門2八2)/(2* nM2);V=k0*a*sqrt( nM2-門2八2)

3、;ax=sqrt(k0A2*( nM2-門2八2)-収八2);d=0.1:0.1:15;A0=1;B0=0;for z=-316:0.1:316l=le ngth(z);D=5000-sqrt(5000A2-zA2)+d+a; k=(sqrt(2*delta)*(kx*a)A2*(ax*a)A2*exp(-ax*(D-2*a)/(a*(1+ax*a)*VA3);A=A0.*cos(k*0.1)-1i*B0.*sin(k*0.1);%? ?0.1?電?Xe ?B=-1i*A0.*si n(k*0.1)+B0.*cos(k*0.1);A0=A;B0=B;endPb(:,1)=(abs(B0)A2;

4、figureplot(d,Pb)axis(0.1 10 0 1);set(gca, XTick ,(0:0.5:10);%ee ?o a?e ?X ?e ? i ?etitle( i ?u 2卩？?d?1 eo ?一 1|? exlabel( d(| i m);ylabel( P);計(jì)算矩形波導(dǎo)與彎曲波導(dǎo)的耦合光功率，利用微元法將彎曲波導(dǎo)看成是很多 段小的矩形波導(dǎo)相加起來，則由同相耦合器的公式? ?A(z) = cos(qz) + j?歹n(qz)A(0)- j?sin(?0)?7? ?B(z)= cos(qz)- -sin(qz) B(0)-貯n(?0)?因?yàn)閮刹▽?dǎo)傳播常數(shù)相同，所以？?= 0，q= ?兩矩形波導(dǎo)的耦合系數(shù)由下面給出?= ?(?2(? ?-2?)-(?+ 1)?32?= ? V2?= ni 2n2 ,?= k0(n2 - n2)-2山而k?可由瑪卡蒂尼近似萬法求出。在近似時，由于當(dāng)兩波導(dǎo)相距超過 10 urn時，耦合功率可幾乎為零，由設(shè)計(jì) 工作二中得到波導(dǎo)芯長寬與模式個數(shù)的關(guān)系圖可知在單模狀況下取波導(dǎo)芯 a=2 ym比較合適，則最終可