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1、预备知识预备知识u光的反射：光从一种介质射到它和另一种介质分界面时，光的反射：光从一种介质射到它和另一种介质分界面时，一部分光又回到这种介质中的现象叫做光的反射。一部分光又回到这种介质中的现象叫做光的反射。u光的折射：光由一种介质进入另一种介质或在同一种不均光的折射：光由一种介质进入另一种介质或在同一种不均 匀介质中传播时，方向发生偏折的现象叫做光的折射。匀介质中传播时，方向发生偏折的现象叫做光的折射。u光在介质中的速度由这种介质的折射率决定，折射率越大，光在介质中的速度由这种介质的折射率决定，折射率越大，速度越慢。速度越慢。u菲涅尔公式菲涅尔公式分别表示在界面上反射波、折射波比入射波超前的相
2、位分别表示在界面上反射波、折射波比入射波超前的相位 u全反射定理：全反射定理：u光波是一种波长更短的电磁波。光波是一种波长更短的电磁波。u常用单位：常用单位：第二章第二章 介质薄膜波导介质薄膜波导1 1 薄膜波导的结构薄膜波导的结构Z坐标代表传输方向，坐标代表传输方向，x坐标代表坐标代表厚度方向，厚度方向，Y坐标代表宽度方向坐标代表宽度方向薄膜波导由三层介质构成：薄膜波导由三层介质构成：中间层为薄膜层，折射指数为中间层为薄膜层，折射指数为n1;底层为衬底，折射指数为底层为衬底，折射指数为n2;上层为敷层，折射指数为上层为敷层，折射指数为n3.一般一般n1n2n3若若n2=n3,为对称式薄膜波导
3、，为对称式薄膜波导，否则为非对称式薄膜波导。否则为非对称式薄膜波导。2 2 薄膜波导中波的分类薄膜波导中波的分类3 3 用射线法分析薄膜波导中的导波用射线法分析薄膜波导中的导波一、薄膜波导中导波的形式一、薄膜波导中导波的形式水平极化波：电场水平极化波：电场矢量矢量(y方向）与分方向）与分界面平行的平面波；界面平行的平面波；垂直极化波：磁场垂直极化波：磁场矢量矢量(y方向方向)与分与分界面平行的平面波。界面平行的平面波。二、薄膜波导中导波的特点二、薄膜波导中导波的特点 导波特征方程导波特征方程n1,d是薄膜波导的折射率和厚度；是薄膜波导的折射率和厚度；是自由空间的波数；是自由空间的波数；分别为上、下界面反射波比入射波超前的角度；分别为上、下界面反射波比入射波超前的角度；m为正整数。为正整数。特征方程的物理意义特征方程的物理意义决定导波模式的特性参数决定导波模式的特性参数导波模式的特性参数导波模式的特性参数导波的截止概念及截止波长导波的截止概念及截止波长波在波导中可以传输的条件是信号的工作波长要小于波导的截止波长波在波导中可以传输的条件是信号的工作波长要小于波导的截止波长