
[光] 光波導;光波導管
The first is its application on Y-branch optical waveguide.
首先,對Y分叉光波導的研究。
The demand of the optical waveguide device is increasing day by day.
對各種光波導器件的需求量也日益增大。
Optical waveguide, area light source apparatus, and liquid crystal display.
光波導,面光源裝置,和液晶顯示器。
The optical waveguide can be planar or cylindrical such as an optical fiber.
該光波導可以是平面或圓柱的,例如光纖。
Erbium-doped optical waveguide is used to fabricate optical waveguide amplifiers.
摻铒光波導主要用來制作光波導放大器。
|fiber waveguide/lightguide;[光]光波導;光波導管
光學波導(Optical Waveguide)是一種能夠約束并引導光波在特定路徑内傳輸的物理結構。其核心原理是利用不同介質間的折射率差異,使光在界面處發生全反射,從而将能量限制在波導内部傳播。以下是詳細解析:
全反射效應
當光從高折射率介質(如玻璃,n₁)射向低折射率介質(如空氣,n₂)時,若入射角大于臨界角(θc),光将完全反射回高折射率介質中。臨界角由斯涅爾定律決定:
$$ theta_c = arcsinleft(frac{n_2}{n_1}right) $$ 此效應是波導約束光的基礎(來源:經典光學教材《Fundamentals of Photonics》)。
模式傳播
光在波導中以離散的"模式"傳輸,每種模式對應特定的電場分布和傳播常數。模式數量取決于波長、波導尺寸和折射率差(來源:IEEE Photonics Society)。
平面波導
由夾在低折射率包層之間的高折射率薄膜構成(如矽基二氧化矽),常見于集成光路芯片(來源:Optics Express期刊)。
光纖
圓柱形波導,核心為高折射率玻璃,外包低折射率覆層。單模光纖(直徑約9μm)用于長距離通信,多模光纖(直徑50-62.5μm)適用于短距離傳輸(來源:Corning公司技術文檔)。
條形波導
通過刻蝕或離子交換在基底表面形成凸起的導光通道,廣泛應用于光子集成電路(來源:《Nature Photonics》)。
光纖通信
承擔全球90%以上的長途數據傳輸,利用波導的低損耗(現代光纖損耗<0.2 dB/km)和寬帶寬特性(來源:ITU-T國際标準)。
集成光子器件
在矽基波導上集成調制器、濾波器等元件,實現高速光計算與傳感(來源:MIT研究報告)。
生物傳感
波導表面的倏逝波可與待測物相互作用,實現高靈敏度檢測(如血糖監測)(來源:ACS Sensors期刊)。
權威參考來源:
optical waveguide(光波導)是一種引導光波在其中傳播的介質裝置,主要用于光通信、傳感器和集成光學等領域。以下是詳細解釋:
光波導通過介質材料的折射率差異限制光波的傳播路徑,使其沿特定方向傳輸。其核心結構通常由高折射率的核心層和低折射率的包層組成。英文術語中,“optical”指“光學的”,“waveguide”意為“波導”,組合後強調其對光波的引導作用。
光波導需滿足 $n_1 > n_2 > n_3$(核心層折射率 > 基片折射率 > 覆蓋層折射率),通過全反射将光限制在核心層内傳播。例如,條形介質光波導通過長條狀高折射率區域引導光波。
光波導的工作波長通常介于0.8—1.6微米,覆蓋近紅外到可見光範圍。其性能受材料(如玻璃、矽等)和制造工藝影響顯著。
如需進一步了解特定類型(如多模波導)或技術細節,可參考光學工程相關文獻或專業詞典來源。
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