波导
波导，本意指一种在微波或可见光波段中传输电磁波的装置，用于无线电通讯、雷达、导航等无线电领域；宁波波导股份有限公司是专业从事移动通讯产品开发、制造和销售的高科技上市公司，主要产品有“波导”牌移动电话、掌上电脑、系统设备等；另有宁波波导萨基姆电子有限公司、宁波萨基姆波导研发有限公司。
1电磁波导
定义
波导（WAVEGUIDE），用来定向引导电磁波的结构。常见的波导结构主要有平行双
导线、同轴线、平行平板波导、矩形波导、圆波导、微带线、平板介质光波导和光纤。从引导电
Waveguide
磁波的角度看，它们都可分为内部区
域和外部区域，电磁波被限制在内部区域传
播（要求在波导横截面内满足横向谐振原
理）。[1]
通常，波导专指各种形状的空心金属
波导管和表面波波导，前者将被传输的电磁
波完全限制在金属管内，又称封闭波导；后
者将引导的电磁波约束在波导结构的周围，
又称开波导。当无线电波频率提高到3000
兆赫至300吉赫的厘米波波段和毫米波波
段时，同轴线的使用受到限制而采用金属波
导管或其他导波装置。波导管的优点是导体
损耗和介质损耗小；功率容量大；没有辐射
损耗；结构简单，易于制造。波导管内的电
磁场可由麦克斯韦方程组结合波导的边界
条件求解，与普通传输线不同，波导管里不
能传输TEM模，电磁波在传播中存在严重
的色散现象，色散现象说明电磁波的传播速
度与频率有关。表面波波导的特征是在边界
外有电磁场存在。其传播模式为表面波。在
毫米波与亚毫米波波段，因金属波导管的尺
寸太小而使损耗加大和制造困难。这时使用
表面波波导，除具有良好传输性外，主要优
点是结构简单，制作容易，可具有集成电路
需要的平面结构。表面波波导的主要形式有：
介质线、介质镜像线、H-波导和镜像凹波导。
基本特征
电磁波在波导中的传播受到波导内壁
的限制和反射。波导管壁的导电率很高（一
般用铜、铝等金属制成，有时内壁镀有银或
金），通常可假定波导壁是理想导体，波导
管内的电磁场分布可由麦克斯韦方程组结合波导的边界条件来求解。波导管内不能传输TEM波，电磁波在波导中的传播存在着严重的色散现象。波导中可能存在无限多种电磁场的结构或分布，每一种电磁场的分布称为一种波型（模式），每一种波型都有对应的截止波长和不同的相速。横截面均匀的空心波导称为均匀波导，均匀波导中电磁波的波型可分为电波（TM模）和磁波（TE 模）两大类。
特征参数
从应用角度看，描述波导的特征参数有以下四点
色散特性
色散特性表示波导纵向传播常数
与频率
的关系，常用
平面上的曲线表示。
特征阻抗
特征阻抗Z与传播常数
有关
TE:
TM:
特征阻抗Z在幅值上反映波导横向电场与横向磁场之比。当不同波导连接时，特征阻抗越接近，连接处的反射越小。波导的特征阻抗是量度连接处对电磁能反射大小的一个很有用的参量。
损耗
损耗是限制波导远距离传输电磁波的主要因素。
场分布
满足波导横截面边界条件的一种可能的场分布称为波导的模式，不同的模式有不同的场结构，它们都满足波导横截面的边界条件，可以独立存在。波导中的场结构可以分为两大类：
TE 模：电场没有纵向分量
TM 模：磁场没有纵向分量[1]
场分布举例
矩形
矩形波导中可以存在无限多个TMmn模，波型指数m，n分别表示电磁场沿波导宽边a和窄边b 的驻波最大值的个数，m，n=1，2，… 最简单的是TM11模。同样，还可以存在无限多个TEmn模，m，n=0，1，2,…但不能同时为零。矩形波导中的最低模式是TE10模，其截止波长最长λC=2a，因此，就有可能在波导中实现单模传输。TE10模又称为矩形波导中的主波，是矩形波导中最重要的波型。实际应用中矩形波导都工作在TE10模。
圆
圆波导中也可以存在无限多个TMmn和TEmn模，m，n分别表示场沿圆周和径向的变化次数。圆波导中只存在TM0n，TMmn（m，n=1，2，…），TE0n和TEmn（m，n=1，2,…）模。圆波导中截止波长最长的主波是TE11模，其截止波长λc=3. 14a（a 为波导半径）。常用的模式还有TM01和TE01模。[2]
第四章行波天线 天线上电流按行波分布的天线称为行波天线（Travelling Wave Antenna）。行波天线具有如下特点： 1)电流为行波分布，不存在反射电流； 2)输入阻抗和方向图对频率变化不敏感； 3)频带宽，绝对带宽可达1 2 ~ (； : ) 3 4)效率低。 常用的行波天线主要有菱形天线、V形天线和螺旋天线等，用于短波波段的无线通信。 §4.1 长导线天线 长度大于一个波长、其上电流按行波分布的导线构成的天线，称为长导线天线。为使导线上传输单一的行波电流，通常在其末端接一匹配负载 R以抑制反 L 射波，见下图所示。 行波长导线天线
4.1.1 辐射场 假设导线沿z 轴放置，线上电流幅度相等、相位连续滞后。线上电流可以表示成： () ' 0' jkz e I z I -= 远区辐射场为： ()()()()θθθ πηθλ πθθθcos 12 cos 12sin sin 4sin 60cos 120'cos 00''-??????-==------?kl kl e r e klI j dz e e r I j E kl j jkr z r jk l jkz 式中r 为原点到场点的距离，θ为射线与z 轴之间的夹角。由此得到长导线天线的方向函数为： ()()()θθθθcos 12 cos 12sin sin -? ?????-=kl kl F 下图是根据上式画出的行波长导线天线的方向图。 长导线天线方向图随长度的变化
导线长度为λ5=l 时的立体方向图如上图所示。 方向图特点： 1) 沿轴线方向没有辐射； 2) 随l 增长，最大辐射方向逐渐靠近轴线，同时主瓣变窄，副瓣增大、数目增多； 3) 当λl 很大时，主瓣方向随λl 的变化很小，方向性具有宽频带特性。 4.1.2 性能参数 1) 最大辐射角与零点位置 方向函数可以改写成： ()()?? ? ???-???? ??=θθθcos 12sin 2cot kl F 当l 很长时，()?? ????-θcos 12 sin kl 项随θ的变化比?? ? ??2cot θ项要快 得多，天线的最大辐射方向由()?? ? ???-θcos 12sin kl 决定。令 λ 5=l 行波长导线天线方向图（ )
平面光波导(PLC, planar Lightwave circuit)技术 随着FTTH的蓬勃发展，PLC(Planar Lightwave Circuit,平面光路)已经成为光通信行业使用频率最高的词汇之一，而PLC的概念并不限于我们光通信人所熟知的光分路器和AWG，其材料、工艺和应用多种多样，本文略作介绍。 1.平面光波导材料 PLC光器件一般在六种材料上制作，它们是：铌酸锂（LiNbO3）、Ⅲ-Ⅴ族半导体化合物、二氧化硅（SiO2）、SOI（Silicon-on-Insulator, 绝缘体上硅）、聚合物（Polymer）和玻璃，各种材料上制作的波导结构如图1所示，其波导特性如表1所示。 图1. PLC光波导常用材料 铌酸锂波导是通过在铌酸锂晶体上扩散Ti离子形成波导，波导结构为扩散型。 InP波导以InP为称底和下包层，以InGaAsP为芯层，以InP或者InP/空气为上包层，波导结构为掩埋脊形或者脊形。 二氧化硅波导以硅片为称底，以不同掺杂的SiO2材料为芯层和包层，波导结构为掩埋矩形。 SOI波导是在SOI基片上制作，称底、下包层、芯层和上包层材料分别为Si、SiO2、Si和空气，波导结构为脊形。 聚合物波导以硅片为称底，以不同掺杂浓度的Polymer材料为芯层，波导结构为掩埋矩形。 玻璃波导是通过在玻璃材料上扩散Ag离子形成波导，波导结构为扩散型。
表1. PLC光波导常用材料特性 2.平面光波导工艺 以上六种常用的PLC光波导材料中，InP波导、二氧化硅波导、SOI波导和聚合物波导以刻蚀工艺制作，铌酸锂波导和玻璃波导以离子扩散工艺制作，下面分别以二氧化硅波导和玻璃波导为例，介绍两类波导工艺。 二氧化硅光波导的制作工艺如图2所示，整个工艺分为七步： 1)采用火焰水解法（FHD）或者化学气相淀积工艺（CVD），在硅片上生长一层SiO2，其 中掺杂磷、硼离子，作为波导下包层，如图2（b）所示； 2)采用FHD或者CVD工艺，在下包层上再生长一层SiO2，作为波导芯层，其中掺杂锗离 子，获得需要的折射率差，如图2（c）所示； 3)通过退火硬化工艺，使前面生长的两层SiO2变得致密均匀，如图2（d）所示。 4)进行光刻，将需要的波导图形用光刻胶保护起来，如图2（e）所示； 5)采用反应离子刻蚀（RIE）工艺，将非波导区域刻蚀掉，如图2（f）所示； 6)去掉光刻胶，采用FHD或者CVD工艺，在波导芯层上再覆盖一层SiO2，其中掺杂磷、 硼离子，作为波导上包层，如图2（g）所示； 7)通过退火硬化工艺，使上包层SiO2变得致密均匀，如图2（h）所示。 图2. 二氧化硅光波导的制作工艺 玻璃光波导的制作工艺如图3所示，整个工艺分为五步： 1)在玻璃基片上溅射一层铝，作为离子交换时的掩模层，如图3（b）所示； 2)进行光刻，将需要的波导图形用光刻胶保护起来，如图3（c）所示；
《光波导与光纤通信》课程教学大纲 一、《光波导与光纤通信》课程说明 （一）课程代码：08131013 （二）课程英文名称：Fundamentals of Light Wave Guide & Fibre Optical Communication （三）开课对象：应用物理学专业本科生 （四）课程性质： 光波导与光纤通信应用物理学专业本科生的专业选修课。其预修课程有大学物理、数理方法、通信原理等。本课程的目的本课程的目的是让学生掌握光纤通信的基本概念，基本理论和基本技术，了解光纤通信的发展现状。 （五）教学目的： 本课程的目的是让学生掌握光纤通信的基本概念，基本理论和基本技术，了解光纤通信的发展现状，更好地适应社会需要。 （六）教学内容： 光纤通信是现代通信网的重要组成部分,本课程内容主要包括光波导和光纤的基本理论和性质;半导体、激光器、光检测器、光放大器等光纤通信器件的基本理论和性质;光发射机、光接收机的基本理论和性质;光纤通信系统的构成、设计方式以及光纤通信中各种新技术、新发展。 （七）学时数、学分数及学时数具体分配 学时数： 54 学时 分数： 3学分 学时数具体分配：
（八）教学方式 以课堂讲授为主要授课方式 （九）考核方式和成绩记载说明 考核方式为考试。严格考核学生出勤情况，达到学籍管理规定的旷课量取消考试资格。综合成绩根据平时成绩和期末成绩评定，平时成绩占40% ，期末成绩占60% 。二、讲授大纲与各章的基本要求 第一章概论 教学要点： 通过本章学习，使学生掌握光纤通信的发展史及其发展方向，光纤通讯的优点及特点。 1.了解光纤通信的发展状况。 2.理解光纤通信的特点。 教学时数：2学时 教学内容： 第一节光纤通信的发展概况 第二节光纤通信的特点
西安邮电大学 专业课程设计报告书 院系名称：电子工程学院 学生姓名：刘寒 学号05103073 专业名称：光信息科学与技术班级：光信息1003 实习时间：2013年4月22日至2013年5月3日
课程设计题目：直波导和弯曲波导的耦合 一．课程设计的任务和要求 1. 学习使用OptiBPM软件 2. 运用BPM仿真直波导和弯曲波导的耦合 二．设计步骤 1.阅读OptiBPM提供的操作指南，了解和学习光波导的参数设置，以及各种波 导的画法。 2.先尝试画一条直波导，观察光在光波导中的能量分布，模拟出古斯汉欣位移 效应，并做出分析，选取不同的折射率观察对光能量有何影响。分析讨论古斯汉欣位移距离的量级。 3.做直波导与弯曲波导的耦合，改变波导的折射率、波导间距离、波导宽度等 参数，观察光波的传播规律。 三．仿真结果分析 1.直波导通入光后，古斯-汉欣位移效应，光波导宽度40um，纤芯折射率：3.3， 包层折射率：3.27.仿真图（图1-1）如下： 图1-1 光在波导中的光强度在波导中，从中心处向两边缘逐渐减小，可是光强的分布范围很明显大于40um的光波导宽度，多余出来的距离就是古斯-汉欣位移。所谓的古斯-汉欣位移，即就是实际的反射点与理想的反射点之间存在一定的距离D，可用公式表示为：
() 212 22 1 22 sin n n cn D -= θλ 式中，c 为常数，n1=3.3,n2=3.27,则C=0.03，λ为光波长。这个现象出现是基于实际光线都具有一定的空间谱宽，也即实际的光线由一光速构成，它们指向同一入射点，但入射角有一定的宽度?? 。接着在其他参数不改变的情况下，改变光波导的纤芯或者包层的折射率，然后再次观察古斯-汉欣位移的变化，如下 图1-2 虽然变化量很小，但依然可以看见，当包层折射率减小到3.15，古斯-汉欣位移减小了。之后再次改变纤芯的折射率到4.0，再次观察其位移的变化，与前两次 的进行比较,如图1-3 图1-3 这三次仿真结果对比，可以看出，无论纤芯的折射率还是包层的折射率的减小都会导致古斯-汉欣位移的减小。而且可以从图中看出古斯-汉欣位移的大小是um
平面光波导，英文缩写PLC是英文Planar Lightwave Circuit的缩写，翻译成中文为： 平面光波导(技术)。所谓平面光波导，也就是说光波导位于一个平面内。正如大家所熟悉的单层电路板，所有电路都位于基板的一个平面内一样。因此，PLC是一种技术，它不是泛指某类产品，更不是分路器！我们最常见的PLC分路器是用二氧化硅(SiO2)做的，其实PLC技术所涉及的材料非常广泛，如玻璃/二氧化硅(Quartz/Silica/SiO2)、铌酸锂(LiNbO3)、III-V族半导体化合物(如InP, GaAs等)、绝缘体上的硅 (Silicon-on-Insulator, SOI/SIMOX)、氮氧化硅(SiON)、高分子聚合物(Polymer)等。 基于平面光波导技术解决方案的器件包括：分路器(Splitter)、星形耦合器(Star coupler)、可调光衰减器(Variable Optical Attenuator, VOA)、光开关(Optical switch)、光梳(Interleaver)和阵列波导光栅(Array Waveguide Grating, AWG)等。根据不同应用场合的需求(如响应时间、环境温度等)，这些器件可以选择不同的材料体系以及加工工艺制作而成。值得一提的是，这些器件都是光无源器件，并且是独立的。他们之间可以相互组合，或者和其他有源器件相互组合，能构成各种不同功能的高端器件，如：VMUX = VOA + AWG、WSS = Switch + AWG等(图2)。这种组合就是PLC技术的未来发展方向-光子集成(Photonic Integrated Circuit, PIC
详解波打线、腰线、踢脚线、门槛石的装饰使用 装修一个新家，学问不少。什么设计风格正中自己的口 味;哪些种类的石材，适合哪种空间……甚至，在装修过程中，波打线、腰线、踢脚线、门槛石……这些装饰配套用件，很多业主也未必能一一细分。下面咱们来讲一讲分别怎么来用 波打线划分建筑区域的好帮手波打线又称波导线，主要作用是包围造型，划分区域，起到美化空间效果，多用于玄关过道、客厅、卫生间等。波打线的宽度随意发挥，并无明确限制。波打线并不限于单层波打线，双层或多层波打线亦同样流行，也有出现一些不规则的线条造型，纹理更是千变万化。规格：不限材质：石材、瓷砖等▲单层波打线▲双层波打线▲多层波打线有了波打线装饰空间，不但可以提升空间格调，而且令整个空间布局更具美感。有些商家专门推出波打线系列，纹理图案选择繁多，这类型的波打线价格比较高昂。业主也可以根据自己的喜好，挑选大规格瓷砖，找专门的第三方进行加工切割，款式虽然单一，但也简约耐看。腰线点缀美化墙面效果腰线，用于墙面“腰部”的水平横线装饰线条，与波打线功能上有所不同，它用于墙面，有平面或立体两种形态，而且装饰功能更明显。应用空间广泛，常用于客厅、厨房、卫生间等空间场所。 规格：高为 6 厘米，宽为20 厘米材质：石材、瓷砖、树脂、不锈钢等▲单腰线▲双腰线▲多腰线踢脚线集多种功能于一身踢脚
线又名地脚线，顾名思义就是防止脚不小心踢到墙面导致墙面污染，同时，有效避免破坏墙壁。踢脚线材质多样，不同材质的踢脚线，有着不同的优缺点，根据自身需求，选择适合的材质。规格：高度约为10cm 材质：石材、陶瓷、玻璃、木、PVC 、铝合金、PS 高分子等踢脚线虽为装饰线条，但实用功能也不少，不单单是一个“花瓶”那么简单。四大功能：一、美化美观。提升空间格调，令整个空间富有美感，是踢脚线首要的功能，有时候墙壁和地面出现了混色，颜色比较接近，踢脚线还能充当“视觉平衡”的角色，令墙壁与地面过渡衔接更为和谐; ▲石材踢脚线▲实木踢脚线▲ PVC却线▲瓷砖踢脚线二、保护墙角。墙角是比较容易藏污纳垢的地方，有了踢脚线，在打扫卫生的时候，也能避免污染，破坏墙壁; ▲金属踢脚线三、遮藏电线。有人会选择把电线线路藏匿在踢脚线里，但这样施工要多加注意，如果采用实木或密度板为踢脚线，如果湿水，可能导致安全隐患。 四、遮盖缝隙，为了给木地板热胀冷缩的空间，地板和墙面交界处一般会留有缝隙，而踢脚线的存在，能够遮盖这样的缝隙，进一步美化空间。门槛石貌不惊人，用处多多门槛石，又称过门石，能起到美化空间、有效阻挡部分水溢出门外、调节高度差等作用。门槛石的出镜率可不比其他装饰线条低，然而由于款式略为低调单一，所以门槛石总是不受重视，但它实用功能也是不少。 规格：不限材质：石材、瓷砖、马赛克等
波打线宽度尺寸是多少 在现代装饰设计中，波打线的使用频率非常高，无论是家居环境还是办公场所都能见到。其实，我们经常都会在瓷砖上看到有其他花纹的瓷砖条，能够使我们的瓷砖整体看上去更加的美观有特色的，是波打线。如果要安波打线，那波打线宽度尺寸是多少比较好。 一、波打线的作用 波打线一般是安装在客厅或大厅地面上，也可以安装在背景墙上。经过波打线的装饰，能够让房间整体效果显得更有艺术韵味。而且使用了波打线之后，还能调节地砖和墙砖规格，达到节省原理的效果。也能让施工变得更容易。 二、波打线宽度尺寸 瓷砖波打线的宽度，这个没有一个统一的标准，其宽度家庭装修设计而言，其宽度一般在10-20cm左右。其宽度的确定，一般是以圈边内铺贴的瓷砖为整片，或者接近整片的情况下来综合考虑的。 举例来说，客厅宽度为4.2米，铺贴800*800的瓷砖，一排排列过去，铺5片砖后剩余20公分，那么圈边线一般在10cm左右。或者将第5片砖裁切掉10公分，多出一个30公分，那么圈边波打线的跨度为15cm。
若采用两条圈边线，在设计的时候，一般会采取深浅搭配的方式，其中浅色的波打线和客厅所用的主砖一致。其中深浅色的波打线的宽度，一般按照深浅2:1，一般不采用深浅色宽度一样。 挑选波打线尺寸要考虑使用空间大小。如果房间比较大，那么可以选规格较大的波导线；房间空间小，用规格较小的波导线。这是因为波导线是为了装饰环境，强调空间感。它的规格如果与房间大小不协调，会显得突兀怪异，失去美感。 三、波打线铺设方法 波打线一般是沿房间地面的四周连续铺设。施工顺序应该是：地砖→波打线→过门石→踢脚线。先铺大面积地砖，然后波打线找齐，过门石尺寸可以调节，所以后铺，踢脚线需要压住地砖、波打线、过门石，所以必须这些都铺好才能安装踢脚线。 如果先装踢脚线，地砖、波打线、过门石都会与踢脚线交圈，会露出一条缝。地砖一般应该由门口开始，门口应该是整砖，砖缝必须与门中或门边协调，门口砖的位置确定后，由外往
五种主流风格的瓷砖铺贴方法 瓷砖的铺贴讲究与整个房屋装修风格一致，因此不同风格的装修对于瓷砖铺贴的搭配技巧也是各有不同。下面纳路特就来讲一讲五大主流装修风格分别相对应的瓷砖铺贴方法，让正在选择瓷砖的业主有个参考。纳路特抛光混凝土金钻磨石整体无缝，现场浇制，无缝即无细菌滋生，显得高端大气，还可以放出负氧离子，让人心旷神怡，产品耐磨防滑、使用寿命长达20年。与之对比的大理石、瓷砖既消耗资源、又消耗能源、还污染环境，大理石和瓷砖还有辐射性。 一、五大主流风格的瓷砖铺贴方法 1、田园风格瓷砖铺贴 田园风格瓷砖铺贴简洁明快，主要注重整个空间色彩，淡雅，舒适。让空间回归自然,结合现代风格元素打造出来的，大气、时尚中夹带着自
然的纯真。清新淡雅的木质纹理尽显淳朴与自然，简约时尚的雅致空间令人心驰神往。 代表元素：淡雅色系墙漆，仿古小砖，木蜡板，田园复古灯，碎花窗帘等。 搭配技巧:仿古小规格地砖，600仿古砖切割成300小砖贴即可。轻盈柔和的色调组合，精巧完善的功能配置，乡村气息浓郁的傢俬、布艺及配饰品，共同演绎出了小城温馨浪漫的幽雅情怀。 应用：卫生间搭配采用仿古小规格地砖，注重局部小条点缀色的运用。让整个空间田园韵味强很多。卧室选用小碎花壁纸，小挂画。 2、简约风格瓷砖铺贴 现代简约风格瓷砖铺贴,表现得简约而不简单，只是细节不做过于繁琐的修饰；时尚而不失典雅，将空间装饰得深沉、雅致又不失灵性。给人一种简洁，明亮，大气，一气呵成的感觉。
代表元素：艺术玻璃，镜面不锈钢。 搭配技巧:推荐使用米色系抛光砖。 应用：沙发背景墙面用抛光砖拉槽铺贴，简洁明了采用“线”与“面”组合关系。电视背景选用纹理清晰简约的，如：（全抛砖）色彩带有些纹理的。卧室可用抛光砖及木纹砖。餐厅尽量用与客厅一致瓷砖。卫生间瓷片简洁大方即可。厨房空间主要考虑墙面与地面的用砖，尽量用比较好打扫卫生的，如米白色，米黄色。 3、新古典主义瓷砖铺贴 新古典主义瓷砖铺贴不但保存了欧式风格的典雅端庄、传统文化所崇尚的艺术规律，又与新的意识形态参合，成就了化繁为简的新风格意识。注入新概念，新材质，新工艺，区别于传统装饰主义的穷其华丽，更重视实用典雅品位。
客厅装修安装波导线有什么用？听听装修师傅讲解，后悔我 家装错了 随着时代的发展，人们追求更高的品质生活，但是物价飞涨，尤其是房子令人望而怯步，很多人买不起房子，即使好不容易攒足钱买了一套属于自己的房子，但是对于房子的装修又是一头雾水，不知从何下手，整个人就像热锅上的蚂蚁，焦躁不安。家庭装修中，人们本着看得舒服，住的舒心的基础上，力求美观与实用，需要花费的精力与财力不少。新房装修总会遇到不少问题，客厅装修安装波导线有什么用？十年装修老师傅专业讲解，这样铺波导线，家里瞬间大了一倍，后悔我家装早了。下面给大家看看我家装修的惨败经历吧：当初波导线出来的效果还是挺满意，但是没想到师傅帮我装的过门石也是黑色的，这样使得整个过门石和波导线连在一起，非常难看。另外一个后悔的地方，就是瓷砖没有用美缝剂，虽然才住了两个月，但是拖过几次地后，现在瓷砖的缝隙都是黑乎乎的，还有开始发霉的迹象，很难看。我家这样装丑死了，后悔装错了！下面是请教装修老师傅的经验分享，希望能帮到大家。波导线又称波打线，也称之为花边或边线等，主要用在地面周边或者过道玄关等地方。一般为块料楼(地)面沿墙边四周所做的装饰线;宽度不等。楼地面做法中加入与整体地面颜色不同的线条以增加设计效果。波导
线材质波导线的的材质主要有两种，分别是和瓷砖和大理石，其中瓷砖波导线使用最多，装修设计中一般使用的都是瓷砖波导线。制作波导线会选择颜色较深的材料，因为一般前面和地板使用的瓷砖颜色都比较浅，这样能便于区分。瓷砖波导线的平面设计分为微晶平面和渡金平面两种。微晶平面光泽度高，平整光滑；而镀金平面则有凹凸立体感，用金色线条装饰，显得非常华贵典雅。波导线的作用1、波导线运用的地方多，但是在室内装饰中，起到进一步装饰地面的作用。使用在客厅里，假如你的客厅使用了比较纯白的地砖，就不要同地砖裁成波导线用了，起不到装饰的作用，会造成视觉疲劳，让人看不到线条的变化，看不到空间的层次变化。通过波导性的使用，可以虚拟分割空间，一个大的客厅，可以分为客厅和餐厅。2、尤其是在瓷砖斜铺的时候，波导线的 作用是尤为重要的，斜铺的特点是视觉效果强，但是跟墙面衔接的位置如果没有波导线，视觉效果就变的差一些。3、 有了踢脚线的空间也要用波导线，踢脚线和波导线在一个空间的两个不同平面上，踢脚线在墙的平面上，很可能你摆放柜子的地方没有踢脚线，有了地面波导线的弥补，整个空间才完整。四、客厅波导线宽度多少合适？一般来说的话，波导线的宽度最小不要小鱼10厘米，而最宽最好不要超出15厘米！这样做起来效果比较好看些！但是，当然如果是公众场合，面积比较大的话，那可以根据实际面积来决定！要讲
矩形波导模式和场结构分析 第一章 绪论 1.1选题背景及意义 矩形波导(circular waveguide)简称为矩波导，是截面形状为矩形的长方形的金属管。若将同轴线的内导线抽走，则在一定条件下，由外导体所包围的矩形空间也能传输电磁能量，这就是矩形波导。矩波导加工方便，具有损耗小和双极化特性，常用于要求双极化模的天线的馈线中，也广泛用作各种谐振腔、波长计，是一种较常用的规则金属波导。 矩波导有两类传输模式,即TM 模和TE 模。其中主要有三种常用模式，分别是主模TE 11模、矩对称TM 01模、低损耗的TE 01模。在不同工作模式下，截止波长、传输特性以及场分布不尽相同，同时，各种工作模式的用途也不相同。导模的场描述了电磁波在波导中的传输状态，可以通过电力线的疏密来表示场得强与弱。 本毕业课题是分析矩形波导中存在的模式、各种模式的场结构和传播特性，着重讨论11TE 、01TE 和01TM 三个常用模式，并利用MATLAB 和三维高频电磁仿真软件HFSS 可视化波导中11TE 、01TE 和01TM 三种模式电场和磁场波结构。 1.2国内外研究概况及发展趋势 由于电磁场是以场的形态存在的物质，具有独特的研究方法，采取重叠的研究方法是其重要的特点，即只有理论分析、测量、计算机模拟的结果相互佐证，才可以认为是获得了正确可信的结论。时域有限差分法就是实现直接对电磁工程问题进行计算机模拟的基本方法。在近年的研究电磁问题中，许多学者对时域脉冲源的传播和响应进行了大量的研究，主要是描述物体在瞬态电磁源作用下的理论。另外，对于物体的电特性，理论上具有几乎所有的频率成分，但实际上，只有有限的频带内的频率成分在区主要作用。 英国物理学家汤姆逊(电子的发现者) 在1893 年发表了一本论述麦克斯韦电磁理论的书,肯定了矩金属壁管子(即矩波导) 传输电磁波的可实现性, 预言波长可与矩柱直径相比拟, 这就是微波。他预言的矩波导传输, 直到1936 年才实现。汤姆逊成为历史上第一位预言波导的科学家。这证明科学预言可以大大早于技术的发展, 同时也表明了应用数学的威力。英国物理学家瑞利在1897 年发表了论文, 讨论矩形截面和矩形截面“空柱”中的电磁振动, 它们对应后来的矩形波导和矩波导, 并引进了
平面波导技术及器件发展动态 2004-08-22吴国锋中国电子科技集团第34研究所 摘要本文介绍了平面波导技术及器件的发展情况，并概要指出了平面波导光器件的市场前景和发展方向。 关键词PLC、Polymer、InP、AWG 1概述 光波导是集成光学重要的基础性部件，它能将光波束缚在光波长量级尺寸的介质中，长距离无辐射的传输。平面波导型光器件，又称为光子集成器件。其技术核心是采用集成光学工艺根据功能要求制成各种平面光波导，有的还要在一定的位置上沉积电极，然后光波导再与光纤或光纤阵列耦合，是多类光器件的研究热点。 2技术种类 按材料可分为四种基本类型：铌酸锂镀钛光波导、硅基沉积二氧化硅光波导、InGaAsP/InP光波导和聚合物（Polymer）光波导。 LiNbO3晶体是一种比较成熟的材料，它有极好的压电、电光和波导性质。除了不能做光源和探测器外，适合制作光的各种控制、耦合和传输元件。铌酸锂镀钛光波导开发较早，其主要工艺过程是：首先在铌酸锂基体上用蒸发沉积或溅射沉积的方法镀上钛膜，然后进行光刻，形成所需要的光波导图形，再进行扩散，可以采用外扩散、内扩散、质子交换和离子注入等方法来实现。并沉积上二氧化硅保护层，制成平面光波导。该波导的损耗一般为0.2-0.5dB/cm。调制器和开关的驱动电压一般为10V 左右；一般的调制器带宽为几个GHz，采用行波电极的LiNbO3光波导调制器，带宽已达50GHz以上。 硅基沉积二氧化硅光波导是20世纪90年代发展起来的新技术，主要有氮氧化硅和掺锗的硅材料，国外已比较成熟。其制造工艺有：火焰水解法（FHD）、化学气相淀积法（CVD，日本NEC公司开发）、等离子增强CVD法（美国Lucent公司开发）、反应离子蚀刻技术RIE多孔硅氧化法和熔胶－凝胶法（Sol-gel）。该波导的损耗很小，约为0.02dB/cm。 基于磷化铟（InP）的InGaAsP/InP光波导的研究也比较成熟，它可与InP基的有源与无源光器件及InP基微电子回路集成在同一基片上，但其与光纤的耦合损耗较大。 聚合物光波导是近年来研究的热点。该波导的热光系数和电光系数都比较大，很适合于研制高速光波导开关、AWG等。采用极化聚合物作为工作物质，其突出优点是材料配置方便、成本很低。同
SOI光波导器件前沿研究 光电信息学院 赵正松 2011059050025 摘要：SOI(Silicon-on-insulator, 绝缘衬底上的硅)是一种折射率差大、波导传输损耗小的新型材料, SOI 基光电子器件具有与微电子工艺兼容、能够实现OEIC 单片集成等优点，近年来随着SOI 晶片制备技术的成熟,SOI 基波导光波导器件的研究日益受到人们的重视. 介绍了弯曲波导、光耦合器、可调谐光衰减器、光调制器和光开关等常见的SOI 基光波导器件的一些研究进展。 引言：光纤通讯网络中, 波分复用(WDM)是提高传输速率和扩大通讯容量的理想途径: 通过在单根光纤中多个波长的复用，可以充分利用光纤巨大的带宽资源,实现不同数据格式信息的大容量并行传输，同时又可降低对器件的超高速要求。在WDM 网络中，网际间交叉互联(OXC)，光信号上下载路(OADM)，以及波长变换等关键技术的实现使得WDM 网络具有高度的组网灵活性、经济性和可靠性。 在WDM 光网络中, 网际OXC 和节点OADM 功能是最核心的技术, 光滤波器、光耦合器、光开关、可变光衰减器、波长变换器、复用与解复用器等是最关键的器件[1]. 在基于各种材料的光波导器件中, 硅基光波导器件格外引人注目。硅基光波导材料有SOI (绝缘体上的硅)、SiO2/Si 和SiGe/Si 等多种. 硅基光波导的优势在于: 硅片尺寸大、质量高、价格低; 硅基光波导材料具有较大的折射率差, 便于缩小器件尺寸和实现平面光波回路(PLC)单片集成; 电学性能好,易于控制, 具备光电混合集成的潜力; 机械性能好, 加工方便, 可以光刻腐蚀成各种三维光波导结构; 硅的热导性和热稳定性好, 可以直接用作集成芯片的热沉,器件封装结构简单. 最重要的是硅的加工工艺与传统微电子工艺兼容, 适合低成本制作硅基光电子集成(OEIC)芯片。 本文主要研究的SOI硅基光波导材料全名为Silicon On Insulator,是指硅晶体管结构在绝缘体之上的意思，原理就是在Silicon（硅）晶体管之间，加入绝缘体物质，可使两者之间的寄生电容比原来的少上一倍。优点是可以较易提升时脉，并减少电流漏电成为省电的IC。原本应通过交换器的电子，有些会钻入硅中造成浪费。
第二章晶体的基本概念 z第一节晶体的基本性质 z第二节空间点阵 z第三节整数定律及晶面指数 z第四节晶体投影
晶体研究的早期成就 1690年惠更斯提出：晶体中质点的有序排列导致晶体具有某种多面体外形。 1812年浩羽(R.J.Hauy)提出：晶体是由具有多面体外形的“分子” 成的。 １６６９年，丹麦人斯登诺（Steno,N.1638-1686），１７８３年法国矿物学家爱斯尔（DeI Isle,R.1736-1790）分别在观测各种矿物晶体时发现了晶体的第一个定律──晶面夹角守恒定律。
晶体的对称原理 在１８０５－１８０９年间，德国学者魏斯（Weiss,C.S.1780-1856开始研究晶体外形的对称性 １８３０年德国人赫塞尔（Hessel,J.F.Ch.1796-1872），１８６７年俄国人加多林分别独立地推导出，晶体外形对称元素的一切可能组合方式（也就是晶体宏观对称类型）共有３２种（称为３２种点群） １９世纪４０年代，德国人弗兰根海姆（Frankenheim,M.L.1801-1869）和法国人布拉维（Bravais,A.1811-1863）发展前人的工作，奠定了晶体结构空间点阵理论（即空间格子理论）的基础。弗兰根海姆首次提出晶体内部结构应以点为单位，这些点在三度空间周期性的重复排列。他于１８４２年推出了１５种可能的空间点阵 形式。 布拉维明确地提出了空间格子理论。认为晶体内物质微粒的质心分布在空间格子的平行六面体单位的顶角、面心或体心上，从而它们在三度空间作周期性的重复排列。他于１８４８年指出，弗兰根海姆的１５种空间点阵形式中有两种实质上是相同的，确定了空间点阵的１４种形式
波导的传输特性进行了分析。数值计算与电磁仿真软件结果能很好地符合。研究了不同尺寸对脊波导带宽的影响,对这类结构的优化具有指导意义。图6参15(于晓光) TN2522008021545溶胶-凝胶条波导Sagnac环的乙醇蒸气传感特性=Sensing char acter istics to ethano l vapor o f so-l g el st ripe wav eg uides inco rpor ated in a Sagnac lo op[刊,中]/初凤红(中科院上海光机所信息光学实验室.上海(201800)),庞拂飞,//中国激光.―2007,34(9).―1263-1266 采用有机/无机混合溶胶-凝胶法制作条形光波导,并将条波导接入光纤Sag nac环中,测量了输出光功率随环境气氛中乙醇蒸气体积分数变化的特性,表明在实验研究的范围内,输出信号与乙醇蒸气体积分数呈正弦变化。根据Sagnac环结构输出特性的基本关系,反映了溶胶-凝胶条波导在乙醇蒸气气氛下产生了双折射效应。图5参14 (严寒) 光波导材料与制备 TN2522008021546氟化聚酰亚胺光波导材料制备工艺及性能研究=Invest-i g atio n o n preparat ion and pro per ties of f luor inat ed polyim-ide fo r w aveguide[刊,中]/董林红(华中科技大学光电子科学与工程学院.武汉,武汉(430074)),朱大庆,//激光技术.―2007,31(4).―370-373 为合成较大分子量的氟化聚酰亚胺光波导材料,采用了几种不同制备工艺,找到了较好的合成大分子量氟化聚酰亚胺的工艺,利用智能傅里叶红外光谱仪测量了合成的氟化聚酰亚胺的红外光谱,证实了材料的结构。对材料做了热重分析和差示扫描量热测试,材料在530e左右才会分解,说明材料具有良好的热稳定性。图7表1参11(王淑平) 光电集成与器件 TN2562008021547新型低损耗级联式1@4光分路器的优化设计=O pt imized desig n o f a new low-loss cascaded1@4optical splitter[刊,中]/佟西周(江苏大学机械工程学院光信息科学与技术系.江苏,镇江(212013)),周骏,//光电工程.―2007,34 (10).―134-138 采用激模波导结构设计新型Y分支波导和由3个分支级联的新型Y分支波导构成低损耗1@4光分路器。设计中利用辐射模和本征基模的叠加来修正光波场,通过改善模匹配来降低分支耦合损耗,同时在1@4光分路器中加入直波导来改善和优化分路器的输出均匀性,并用有限差分光束传播法对该Y分支波导和1@4光分路器进行数值模拟。模拟结果表明,该结构具有均匀性好、损耗小和结构简单等优点。图12参9(杨妹清) TN2562008021548光纤与有机聚合物脊形波导的耦合损耗分析=A naly sis of co upling lo ss betw een optical fiber and po ly meric rib wav eg uide[刊,中]/陆荣国(电子科技大学光电信息学院.四川,成都(610054)),刘永智,//光电工程.―2007,34 (9).―140-144 利用广角有限差分束传播法和有效折射率法对光纤与有机聚合物脊形波导的耦合损耗进行分析,得出了如下结论:耦合损耗随着错位、间隙、夹角的增大而增大;因错位而引起的耦合损耗在所有耦合损耗中占有主要位置。图11参6(杨妹清) TN2562008021549基于中心积分法的11维集成光波导芯片封装系统=11D integr ated o ptic w aveg uide chip packaging system based o n cent er-integ ratio n algo rithm[刊,中]/隋国荣(上海理工大学光学与电子信息学院.上海(200093)),陈抱雪,//光学精密工程.―2007,15(11).―1649-1655 研制了基于中心积分法的集成光波导芯片封装系统,在空间11维上实现了光波导器件的位置调节,通过高精度对准和改进后的中心积分法快速准确地实现芯片对准。在单芯光纤-条波导-单芯光纤系统的封装测试实验中,端面耦合损耗的平均值为0.1136dB,单次耦合损耗的最大值<0.13dB,标准偏差<0.02dB,单次耦合时间<2min。在单芯光纤列阵-1@8波导分支耦合器-8芯光纤列阵的封装生产中,各通道插入损耗均<10.5dB,均匀性指标<0.4dB,单次耦合时间<5min。图6表2参9(杨妹清) T N2562008021550阵列波导光栅中心波长温度稳定性的研究=Analytical solut ions for temper atur e stabilit y of centr al w aveleng th in ar ray ed w aveguide gr atings[刊,中]/黄华茂(武汉光电国家实验室.湖北,武汉(430074)),刘文,//光学学报.―2007,27(10).―1725-1729 为了设计温度不敏感阵列波导光栅,结合弹性多层板热应力理论和应力集中效应给出掩埋波导芯层应力的解析解,利用等效折射率法计算阵列波导的有效折射率及其温度系数,考虑波导材料折射率和波导长度随温度的变化得到了硅基二氧化硅阵列波导光栅中心波长的温度系数。研究了贴有应力板的阵列波导光栅中心波长的温度特性,结果表明在芯片底部贴有0.37mm厚的铝板时,T E模和T M模中心波长的温度系数分别是5.9pm/e和8.0 pm/e。图5表1参17(杨妹清) T N2562008021551具有单一复合调制区的多模干涉效应耦合器1@3光开关的分析=A naly sis on multimode interference co upler-based 1@3optical swit ch w ith mono-compound mo dulat ion re-g ion[刊,中]/周海峰(浙江大学信息与电子工程系.浙江,杭州(310027)),江晓清,//光学学报.―2007,27(9).―1691-1694 基于多模干涉自映像原理,分析了一种仅含一个复合调制区的1@3光开关。该开关处于不同工作状态时,调制臂上所加相位调制量之间存在倍数关系,可将调制臂上的相移器组合成一个复合调制区,通过连续改变复合调制区的折射率变化量,可以将来自任一输入端的光场轮流切换到任意输出端口。以Al0.07Ga0.93A s/G aAs脊形波导结构为例,采用BEA M PR OP软件,对该开关进行了优化和理论验证。消光比高达30.3dB;相邻通道之间的串扰低于-29.8dB;在1.31L m工作波长处约50nin的波谱范围内,串扰低于-20dB。图4参11(严寒) T N2562008021552掺铒玻璃波导放大器中抽运光信号光重叠因子分析=A-nalysis o f o ver lap facto r betw een pump-and signa-l lig ht in-tensity pro files in Er-doped w aveg uide amplif ier[刊,中]/顾浩然(上海交通大学物理系,先进光通讯系统与网络国家重点实验室.上海(200240)),金国良,//光学学报.―2007,27(9).―1643-1648 通过分析掺铒(Er3+)玻璃波导放大器(EDWA)的放大增益机理,提出抽运光与信号光光模场分布之间的归一化重叠积分因子( ),并引入到掺铒波导放大器增益模拟计算中,使理论模型更切合实际。以A g+-N a+二次离子交换工艺制作的具有埋入型渐变折射率分布的掺铒波导放大器为例,计算了不同工艺参量设置下的 大小,讨论 对放大器增益的影响。计算结果显示,在一定条件下, 从0.5增至0.8,每厘米长度掺铒波导放大器的放大增益可提高近1.5dB。图5表1参11(严寒) T N256M O436.12008021553误差扩散法设计用于惯性约束聚变驱动器的色分离光栅-光束采样光栅集成元件=Design o f co mbined co lor-sepa-rat ion g rating and beam-sampling g r ating element used in ) 60 )
矩形波导模式和场结构分析 第一章 绪论 1.1选题背景及意义 矩形波导(circular waveguide)简称为矩波导，是截面形状为矩形的长方形的金属管。若将同轴线的导线抽走，则在一定条件下，由外导体所包围的矩形空间也能传输电磁能量，这就是矩形波导。矩波导加工方便，具有损耗小和双极化特性，常用于要求双极化模的天线的馈线中，也广泛用作各种谐振腔、波长计，是一种较常用的规则金属波导。 矩波导有两类传输模式,即TM 模和TE 模。其中主要有三种常用模式，分别是主模TE 11模、矩对称TM 01模、低损耗的TE 01模。在不同工作模式下，截止波长、传输特性以及场分布不尽相同，同时，各种工作模式的用途也不相同。导模的场描述了电磁波在波导中的传输状态，可以通过电力线的疏密来表示场得强与弱。 本毕业课题是分析矩形波导中存在的模式、各种模式的场结构和传播特性，着重讨论11TE 、01TE 和01TM 三个常用模式，并利用MATLAB 和三维高频电磁仿真软件HFSS 可视化波导中11TE 、01TE 和01TM 三种模式电场和磁场波结构。 1.2国外研究概况及发展趋势 由于电磁场是以场的形态存在的物质，具有独特的研究方法，采取重叠的研究方法是其重要的特点，即只有理论分析、测量、计算机模拟的结果相互佐证，才可以认为是获得了正确可信的结论。时域有限差分法就是实现直接对电磁工程问题进行计算机模拟的基本方法。在近年的研究电磁问题中，许多学者对时域脉冲源的传播和响应进行了大量的研究，主要是描述物体在瞬态电磁源作用下的理论。另外，对于物体的电特性，理论上具有几乎所有的频率成分，但实际上，只有有限的频带的频率成分在区主要作用。 英国物理学家汤姆逊(电子的发现者) 在1893 年发表了一本论述麦克斯韦电磁理论的书,肯定了矩金属壁管子(即矩波导) 传输电磁波的可实现性, 预言波长可与矩柱直径相比拟, 这就是微波。他预言的矩波导传输, 直到1936 年才实现。汤姆逊成为历史上第一位预言波导的科学家。这证明科学预言可以大大早于技术的发展, 同时也表明了应用数学的威力。英国物理学家瑞利在1897 年发表了论文, 讨论矩形截面
包层n 2 芯区n 1 图1. 三层平面介质波导 图2. 矩形波导 图3. 圆光波导 图4. 椭圆光波导 光波导原理及器件简介 摘要：20世纪60年代激光器的出现，导致了半导体电子学、导波光学、非线性光学等一系列新学科的涌现。20世纪70年代，由于半导体激光器和光纤技术的重要突破，导致了以光导纤维通信、光信息处理、光纤传感、光信息存储与显示等为代表的光信息科学技术的蓬勃发展，而导波光学理论是光通信技术的基础，同时也是集成光学、光纤传感等学科的基础。本文简述了光波导的原理，并着重介绍光波导开关。 关键词：光波导，波导光学，平面光波导，光波导开光 1.引言 1.1光波导的概念 波导光学是一门研究光波导中光传输特性及其应用的学科。以光的电磁理论和介质光学特性的理论为基础，研究光波导的传光理论、调制技术及光波导器件的制作与应用技术。导波光学系统是由光源、光波导器件、耦合器、光调制器及光探测器等组成的光路系统。 光波导是将光波限制在特定介质内部或其表面附近进行传输的导光通道。简单的说就是约束光波传输的媒介，又称介质光波导。介质光波导的三要素是：“芯/包”结构，凸形折射率分布（n1>n2），低传输损耗。光波导常用材料有：LiNbO3、Si 基（SiO2、SOI ）、Ⅲ-Ⅴ族半导体、聚合物等。 1.2光波导的分类 按几何结构分类，光波导可分为：平面（平板）介质波导，矩形（条形）介质波导，圆和非圆介质波导。
按波导折射率在空间的分布分类，光波导可分为：非线性光波导（n=n(x,y,z,E)），线性光波导（n=n(x,y,z)）。线性光波导又可分为：纵向均匀（正规）光波导 （n=n(x,y)），纵向均匀（正规）光波导（n=n(x,y)）。 2.光波导的原理简介 一种为大家所熟知的介质光波导就是通常具有圆形截面的光导纤维，简称为光纤。然而，集成光学所注重的光波导往往是平面薄膜所构成的平板波导和条形波导，这里，我只讨论平面光波导。 最简单的平板波导由三层材料所构成，中间一层是折射率为 n1的波导薄膜，它沉积在折射率为 n2的基底上，薄膜上面是折射率为 n3的覆盖层，一般都为空气。薄膜的厚度一般在微米数量级，可与光的波长相比较。薄膜和基底的折射率之差一般在10-1和10-3之间。为了构成真正的光波导，要求n1必须大于 n2和 n3，即 n1>n2>=n3。这样，光能限制在薄膜之中传播。 假定导波光是相干单色光，并假定光波导由无损耗，各向同性，非磁性的无源介质构成。 光在平板波导中的传播可以看作是光线在薄膜—基底和薄膜—覆盖层分界面上发生全反射，在薄膜中沿 Z 字形路径传播。光在波导中以锯齿形沿Z 方向传播，光在x 方向受到约束，而在y 方向不受约束。 在平板波导中，n1>n2且 n1>n3，当入射光的入射角θ1超过临界角θ0时： 入射光发生全反射，此时，在反射点产生一定的位相跃变。我们从菲涅耳反射公式： 出发，推导出反射点的位相跃变φTM 、φTE 为：
研究生课程作业封面课程名称：光波导技术基础学生姓名：王斌 学号：sc12038069 年级：2012级
刚开始接触光波导，在前两节课中，通过老师的讲解对光波导的理论进行了简单的了解。在课后的时间中，查阅相关的文献，对光波导领域中，波导激光器和集成光学的内容挺感兴趣。查阅了几篇文献，通过读文献，对波导激光器和集成光学有了一点基本的了解。这里，写一下感兴趣的综述，作为读文献的收获。我的了解比较浅显，没能很深入，还需要进一步的进行学习和研究。
光波导技术及涉及到的波导激光器一些综述 1.波导的基本介绍 波导作为信号传播的通道和器件的连接装置，是集成光学的重要组成部分，大多数的集成光学元件都是以波导为基础的。波导从结构上来讲，是一个被低折射率介质包围的高折射率区域，基于全反射原理光被限制在一个微米量级的传输区域内。通过上了两次课，老师的讲解，对波导的基本的知识，也有了大概的了解和理解，还在学习中。这里就不再进行介绍了，在课余时间对理论知识看了一些。 1.1 波导的结构和分类 波导是一个高折射率的区域，它的四周的介质低于内部的折射率，以满足全反射的条件。光通过在这种满足全反射条件的介质中传播，发生全反射以“z”字型来传播。根据对光维数限制的情况，波导可以分类为一维波导和二维波导。一维波导又称平面波导（如下图a所示），一维波导是由表面覆盖层、波导层、基质层三层折射率不同的介质层构成，满足全反射的折射率条件，覆盖层和衬底层的厚度比波导层的厚度要大的多，光线只受垂直方向（x）的限制。 二维波导是对腔内的光线进行x和z方向限制的波导。根据波导四周的介质
情况，又可以分类为脊型波导、埋层型波导和表面型波导（如上图b所示）。其中，埋层型波导和表面型波导就是传统意义的条形波导。有三个面与空气介质相接触，与基质材料相接触的有一个面，这种波导结构是脊型波导。其中，不和空气介质相接触，只和基质介质接触的波导结构，是埋层型波导。在基质材料之中制备波导，但是只有一个面与空气相接触的波导结构，是表面型波导。 波导结构按照波导形状又可以分为：光纤（圆柱形介质波导）、薄膜波导（平面波导）、矩形波导（条形波导）、带状波导。波导按照折射率来进行分类又可以分为均匀介质光波导和渐变折射率介质光波导。 1.2波导的制备方法 光波导的研究方法与当前科技的发展密不可分，随着技术的发展，新的制作方法不断的出现。波导的制备方法有很多种。这里简单的介绍几种常用的效果良好的制备波导结构的方法。 （1）载能粒子束所谓的载能粒子束法就是利用载能粒子和材料相互作用使得材料的折射率发生改变，从而制备波导结构。该方法对材料的性质影响轻微，而且该方法不受温度限制，可在任何温度下实行，可以准确的控制折射率的变化，广泛的应用于晶体、陶瓷、有机物、玻璃中。载能粒子束法可以分为离子注入式、快重离子辐照、聚焦质子束直写。主要介绍离子注入法。离子注入法使用具有一定能量的高速离子束来轰击材料表面，高速离子束通过使用高压电场加速离子获得，轰击材料表面的离子束与材料发生作用，使得离子束的能量不断减少，最后离子的能量不足以维持，就会留在材料中，这就会改变材料的折射率，从而制备出波导。离子注入制备的波导根据材料折射率变化的不同可以分为光位垒型、增强势阱型、光位垒+增强势阱型。折射率增强势阱是折射率增强的部分，光位垒是折射率降低的部分。离子注入方法主要有以下几个优势：1，适用范围广，100 多种光学材料。 2，在常温或低温下完成。 3，准确控制光波导的特征参数。4，可以形成“晶体”波导，晶体保持原有的属性。 5，重复性好。 6，可以与其它技术相结合等等。