| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRCT | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第15-35页 |
| 1.1 光子集成回路概述 | 第15-20页 |
| 1.1.1 PIC材料、结构及集成方式 | 第15-17页 |
| 1.1.2 片上偏振分集与多路复用技术 | 第17-20页 |
| 1.2 光波导/光子器件数值分析方法 | 第20-24页 |
| 1.2.1 数值分析方法的重要性 | 第20-21页 |
| 1.2.2 常用数值方法及其研究现状 | 第21-24页 |
| 1.3 本文工作内容 | 第24-26页 |
| 参考文献 | 第26-35页 |
| 第二章 光波导有限差分模解器 | 第35-62页 |
| 2.1 光波电磁动力学方程 | 第35-38页 |
| 2.1.1 Maxwell方程组、物质方程和边值关系 | 第35-36页 |
| 2.1.2 波动方程 | 第36-38页 |
| 2.2 有限差分模式分析 | 第38-44页 |
| 2.2.1 光波导中的模式 | 第38-39页 |
| 2.2.2 差分的基本概念 | 第39-40页 |
| 2.2.3 全矢量模解器 | 第40-44页 |
| 2.3 计算窗口边界处理 | 第44-49页 |
| 2.3.1 透明边界条件 | 第45-46页 |
| 2.3.2 完全匹配层边界条件 | 第46-48页 |
| 2.3.3 PML收敛特性 | 第48-49页 |
| 2.4 改进型全矢量模解器 | 第49-58页 |
| 2.4.1 基本数学模型 | 第49-55页 |
| 2.4.2 数值结果与讨论 | 第55-58页 |
| 2.5 本章小结 | 第58页 |
| 参考文献 | 第58-62页 |
| 第三章 光波导纵向不连续性问题 | 第62-89页 |
| 3.1 基于场论的不连续性问题分析法 | 第62-67页 |
| 3.1.1 基本方程 | 第62-64页 |
| 3.1.2 横向离散 | 第64-66页 |
| 3.1.3 平方根算符 | 第66-67页 |
| 3.1.4 线性方程组 | 第67页 |
| 3.2 Denman-Beavers迭代算法 | 第67-72页 |
| 3.2.1 基本数学模型 | 第68-69页 |
| 3.2.2 数值结果与讨论 | 第69-72页 |
| 3.3 三维半矢量不连续性分析模型 | 第72-76页 |
| 3.3.1 基本数学模型 | 第72-73页 |
| 3.3.2 数值结果与讨论 | 第73-76页 |
| 3.4 三维全矢量不连续性分析模型 | 第76-86页 |
| 3.4.1 基本数学模型 | 第76-81页 |
| 3.4.2 数值结果与讨论 | 第81-86页 |
| 3.5 本章小结 | 第86页 |
| 参考文献 | 第86-89页 |
| 第四章 改进型广角/双向束传播法 | 第89-129页 |
| 4.1 束传播法概述 | 第89-93页 |
| 4.1.1 BPM基本方程 | 第89-91页 |
| 4.1.2 交替方向隐式方案 | 第91-92页 |
| 4.1.3 双向束传播法 | 第92-93页 |
| 4.2 改进型广角束传播法 | 第93-111页 |
| 4.2.1 基于Denman-Beavers迭代算法的广角BPM | 第93-100页 |
| 4.2.2 基于窗口剪切和数值移束技术的广角BPM | 第100-102页 |
| 4.2.3 基于交替方向隐式的三维广角BPM | 第102-111页 |
| 4.3 改进型双向束传播法 | 第111-125页 |
| 4.3.1 基本数学模型 | 第112-113页 |
| 4.3.2 改进型预处理技术 | 第113-117页 |
| 4.3.3 改进型传输算符 | 第117-125页 |
| 4.4 本章小结 | 第125页 |
| 参考文献 | 第125-129页 |
| 第五章 多域伪谱法高精度光波导/光子器件数值分析方法 | 第129-147页 |
| 5.1 谱方法基础 | 第129-132页 |
| 5.1.1 加权余量法 | 第129-130页 |
| 5.1.2 Galerkin方法 | 第130页 |
| 5.1.3 伪谱(配点)法 | 第130页 |
| 5.1.4 切比雪夫伪谱法 | 第130-132页 |
| 5.2 光波导多域伪谱法模解器 | 第132-138页 |
| 5.2.1 基本数学模型 | 第132-135页 |
| 5.2.2 十字槽式纳米线模式分析 | 第135-138页 |
| 5.3 多域拟谱配点束传播法 | 第138-143页 |
| 5.3.1 基本数学模型 | 第138-140页 |
| 5.3.2 数值结果和讨论 | 第140-143页 |
| 5.4 本章小结 | 第143-144页 |
| 参考文献 | 第144-147页 |
| 第六章 时域/频域有限差分法设计十字交叉槽波导偏振旋转器 | 第147-165页 |
| 6.1 时域有限差分法 | 第147-149页 |
| 6.2 频域有限差分法 | 第149-152页 |
| 6.2.1 FDFD传输分析 | 第149-151页 |
| 6.2.2 FDFD模式求解 | 第151-152页 |
| 6.3 十字交叉槽波导偏振旋转器设计 | 第152-161页 |
| 6.3.1 结构和工作原理 | 第153-155页 |
| 6.3.2 模式特性分析 | 第155-157页 |
| 6.3.3 光波传输特性分析 | 第157-161页 |
| 6.4 本章小结 | 第161-162页 |
| 参考文献 | 第162-165页 |
| 总结与展望 | 第165-167页 |
| 致谢 | 第167-168页 |
| 表格索引 | 第168-169页 |
| 图片索引 | 第169-174页 |
| 攻读博士期间获得的研究成果 | 第174-175页 |
