光纤通信技术基础 陈根祥 光电子技术基础1.pptVIP

光纤通信技术基础 陈根祥 光电子技术基础1.ppt

  1. 1、本文档共23页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
  5. 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
  6. 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们
  7. 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
  8. 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多
光电子技术基础 主要参考书: 李家泽,阎吉祥,“光电子学基础” Macuse, 或 Adams 或 Snyder “光波导理论” Govind P.Agrawal, “Nonlinear Fiber Optics”. A. Yariv, “现代通信光电子学” S. O. Kasap, “Optoelectronics and Potonics” 黄章勇, “光纤通信用光电子器件和组件” S. L. Chuang, “Physics of Optoelectronic Devices” 经典综述性文献(Proc. IEEE或中文期刊上的综述文章) 光电子技术概览 光电子学是以光与物质相互作用及其应用为研究对象的一门内容极其深广的学术分支。 光电子技术是以光电子学为基础,以光的产生、控制、传输、光信息处理、转化等有关的器件与系统为研究对象的新型综合性技术领域。内容包括: 激光技术 导波光电子技术(光子学,光无源器件) 晶体光学与电光器件(电光、磁光、弹光、声光…) 半导体光电子器件物理与技术(LD, LED, EAM, PD…) 聚合物材料与器件 …… 涉及领域:电磁理论,半导体物理,量子力学…… 主要内容 电磁理论基础 场方程和边界条件,相对介电常数,横场和纵场,波动方程,单色平面波,反射和折射,相速和群速,色散,能量和能流 光波导的一般理论 一维情形,弱导近似和标量波动方程,模,模的一般性质,模耦合,非线性传输方程,一般波导结构 晶体光学和光电器件 晶体的各向异性,电光、弹光、声光、磁光、热光效应及其应用 光子器件 波导光栅,耦合器,隔离器,环行器,MMI,AWG,EDFA,Raman放大器 半导体电子论基础 电子的能带和费米能级,光子与电子的相互作用,PN结器件 半导体光电子器件 异质结,LD(FP,DFB,DBR,VCSEL),MQW, LED,SOA,EAM,PD,集成 电磁理论基础 Maxwell 电磁场方程 * * E:电场强度 H:磁场强度 D:电位移矢量 B:磁感应强度 ?f:自由电荷密度 Jf:自由电流体密度 在绝缘介质内部, ?f = 0;Jf = 0 ?:磁导率,真空为?0,一般介质?= ?0 ε :介电常数,真空为ε0, εr相对介电常数 一般情况下ε 和 ? 均为空间和时间的函数 对线性介质: 介质时空特性 对一般线性介质和非超快过程(0.1ps): 坐标系为 右手系统 边界条件 1 2 n E1H1B1D1 E2H2B2D2 在绝缘介质边界上,电磁场切向分量连续 电荷守恒定律 单位时间从空间某点单位体积内流出的电荷量等于该体积内电荷的 减少 磁导率 相对介电常数和折射率 一般光学介质对磁场的响应与真空相同: 铁磁性介质的形式较为复杂 在最一般情况下, εr为复二阶张量,且与众多物理量有关: 适当选择坐标系,对于双轴晶体: 对于单轴晶体: 介质的折射率: 对于一般各向同性介质 εr 为一标量 横场和纵场 E=exEx+ eyEy+ezEz, H=exHx+eyHy+ezHz E=Et+ ezEz H=Ht+ezHz 波动方程 在通常的光学介质内?f = 0,Jf = 0;由Maxwell方程得到: 弱导近似下: ? ? 0 ? 变换到频域成为Helmholtz方程: 自由空间中的单色平面波 Maxwell Eq. E、H、k相互正交 TEM波 反射和折射 Snell定律: 全内反射和临界角 Fresnel公式 分别考虑平行和垂直情形 (1) 在y = 0的分界面上,电磁场切向分量连续 Fresnel公式 分别考虑平行和垂直情形 (1) 在y = 0的分界面上,电磁场切向分量连续 Snell定律 (2) Brewster角: 相速度、色散与群速度 考虑沿 z 方向传输的单色波平面波: 其等相位面 推进的速度为: (1)相速度(波阵面推进的速度) (2)色散(波速随频率的变化) (3)群速度(波群或波包的运动速度) 波包的运动速度为: dk d dt dz v g w = = 群折射率 电磁场的能量和能流 (1)电磁场能量守恒定律 (2)Poyting矢量(能流密度矢量)P=E×H,复数形式: (3)电磁场能量密度 单色平面波: [W.m-2] [J.m-3] 光的粒子性 单位体积内的光子数(光子密度): 光子流密度: 平面光波导 半导体光电子器件、LiNbO3波导器件、平面光波回路PLC 一维平面光波导的基本结构 由多层平板介质构成的波导结构,折射率在垂直于介质分界面的方向上发生变

文档评论(0)

1243595614 + 关注
实名认证
文档贡献者

文档有任何问题,请私信留言,会第一时间解决。

版权声明书
用户编号:7043023136000000

1亿VIP精品文档

相关文档