有效折射率法进行脊形光波导结构

　　SOl基片的构成如图1所示，顶层硅的厚度约为几微米，做为光波导的芯层材料；掩埋氧化层的厚度一般为0.5 gm，作为光波导的下包层，防止光场从衬底泄漏掉，所以只要氧化层的厚度大于光模的消逝场的尺寸，光就可以被有效的限制。表面一般也要淀积一层氧化层，作为上包层。

　　由于硅与二氧化硅之间大的相对折射率差（约42%），所以一般将SOl做成脊形光波导，下面我们就对SOl的脊形光波导利用有效折射率法进行较详细的分析。

　　有效折射率法的基本概念我们已经叙述过了，下面讲—下如何用有效折射率法来分析脊形光波导的传播常数。如图2所示。

　　图1  SOl光波导截面图

　　图2  有效折射率法进行脊形光波导分析

　　我们可以先求解一个方向平板光波导的特征值方程，然后用这个有效折射率作为第二个平板光波导的芯层折射率，注意考虑这里的偏振问题。当我们考虑一个豸方向偏振的（TE偏振）的电场，当求解y方向三层平板光波导时用TB特征值方程，而在求解艿方向三层平板光波导时用TM特征值方程。

　　求解脊形光波导的有效折射率法稍微复杂一些，因为芯层两边的折射率沿芯层高度的方向并不是常数。因此，当求解分解二维光波导的个部分时，我们不仅需要找到芯层的有效折射率，还有两边平板区包层的有效折射率，这样才能继续求解第二部分。

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