光在一维阵列波导中的传播

资 源 简 介

光在一维阵列波导中的传播

详 情 说 明

光在一维阵列波导中的传播是集成光子学和波导光学中的基础课题。这类结构通常由周期性排列的介质波导组成，通过调控几何参数和材料特性，可以实现对光场的定向传输、耦合或局域化控制。

从物理机制来看，光的传播行为主要受两种效应支配：一是单个波导内的全反射约束效应，二是相邻波导间的倏逝场耦合效应。当波导间距较大时，各波导近似独立工作；而紧密排列时，光能会通过倏逝波在波导间周期性转移，形成耦合模振荡。

研究中常用的分析工具包括耦合模理论和传输矩阵法。前者通过建立模式振幅方程描述能量交换，后者则通过矩阵运算预测多级联波导的透射特性。这类结构在光开关、分束器和传感器等集成光学器件中具有重要应用价值。

值得注意的是，当引入缺陷或非线性材料时，一维阵列还能展现出独特的离散孤子、带隙调控等现象，这为新型光子器件的设计提供了更多可能性。