导读:本文包含了波导模式转换论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:超构表面,超构单元,亚波长波导,空间模式转换
波导模式转换论文文献综述
张亚琦[1]（2019）在《基于嵌入式超构单元的波导模式转换》一文中研究指出光子技术是满足大数据和人工智能时代人们对信息传输和处理巨量需求的最佳解决方案之一。但目前光子系统的集成度较低导致无法完全发挥光子技术的优势,其中光信号的模式转换效率低是一个重要原因。为了克服这一瓶颈,本论文提出利用光学超表面提高亚波长波导结构中的模式转换效率。光学超构表面是利用亚波长周期单元构建的人工光学结构,其周期单元的横向尺寸和厚度都远小于工作波长。光学超表面可将传统光学器件厚度压缩到亚波长尺度,从而彻底改变传统光学器件的形态。但由于亚波长波导的横向尺寸小与周期排列的光学超表面尺寸不兼容,因此无法直接用于微纳光子结构中。为此,本论文提出将超构单元嵌入到亚波长光波导中来实现高效率模式转换。论文首先讨论二维和叁维波导的理论分析方法,正确得到出波导的本征模以及传播常数,为后续研究奠定基础。利用耦合模分析得到波导不同空间模式实现完美转换的动量匹配条件,并在二维波导结构中构造出长周期光栅来实现该条件。进一步利用时域有限差分方法,研究该结构中基模和一阶模之间的相互转换,实现了近完美空间模式转换。为进一步减小转换结构长度,论文提出了反射式空间模式转换超构单元结构。在波导端面引入非对称的两个超构单元,通过参数优化使其对入射光反射产生不同的相移,当二者的反射相位差达到π时,可实现基模与一阶模之间的相互转换。此时实现模式转换超构单元的厚度仅为75纳米,为信号波长的二十分之一,是目前已知的最薄的波导空间模式转换结构。利用同样原理,在叁维光波导结构也实现了基于反射超构单元的高效空间模式转换。研究叁维波导结构中基于嵌入式超构单元的偏振转换。在透射工作模式下,设计优化了非对称超构单元,使其对正交线偏振态具有不同的相位延迟,当二者相位延迟为90度时实现了线偏振到圆偏振的转换。在反射型金属超构单元中,通过结构优化实现了更大范围的相位差,从而实现了波导中线偏振到圆偏振以及正交线偏振的高效率转换。本论文将光学超构表面的研究从自由空间中的功能器件扩展到微纳光学结构中,极大扩展了光学超构表面的应用领域。论文实现了深度亚波长厚度的波导空间模式以及偏振态转换,比已有模式转换结构的转换长度减小一个数量级,本论文对微纳光子技术的理论研究和实际应用具有重要意义。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01）
董亮[2]（2016）在《基于波导模式转换Q波段径向功率合成器设计》一文中研究指出近些年,基于径向功率合成器研发的毫米波功率放大器受到了越来越多的关注。径向功率合成器具有高合成效率的优点。本文利用HFSS软件对Q波段的径向功率合成/分配器进行仿真,仿真结果表明:该结构在43.5GHz~45.5GHz的频宽范围内插入损耗小于0.3d B。根据仿真结构,加工并制作了该款径向功率合成/分配器。测试结果表明该合成/分配器插入损耗小于0.5d B,合成效率在89%以上,该款径向功率合成/分配器在毫米波功率合成领域具有广阔的应用前景。(本文来源于《2016年全国军事微波、太赫兹、电磁兼容技术学术会议论文集》期刊2016-08-17）
汪远[3]（2016）在《基于波导型的选择性模式转换方法研究》一文中研究指出模分复用是光纤通信系统中一个非常有前景的研究方向,它在少模光纤中通过模式的复用和解复用可以使当前光纤通信系统的传输容量成倍提高。模式产生和模式转换技术是模分复用研究初级阶段所必须面临的两个关键性问题,它们是模分复用系统得以运行的基础和前提。本文旨在解决少模光纤通信系统中的模式转换问题,对基于波导的模式转换条件和转换方法进行了深入的理论分析和仿真实现。论文以耦合模理论为主要指导原理,在光子晶体光纤(Photonics Crystalfibers Fiber,PCF)的基础上提出了基于传统光子晶体光纤的模式转换、基于全固体光子晶体光纤(All-solid Photonics Band Gap Fiber,AS-PBGF)的模式转换以及基于混合光子晶体光纤的模式转换等方案,实现了这些方案的设计、仿真验证等工作。文章的主要创新点和工作如下:第一、提出了基于普通PCF的模式转换方案,并在此方案的基础上提出了优化方案。提出利用PCF后处理技术实现基于PCF的纤芯直径和纤芯折射率混合调制模式有效折射率的方案,使我们设计的基于PCF的模式转换器更加接近实际生产的工艺要求。第二、提出了在AS-PBGF的基础上设计模式转化器的方案,使转换器继承了 PCF的结构灵活可设计和光纤的抗机械挤压和拉伸、易于熔接两方面的优点。同时提出了从双芯模式转换器向多芯模式转换器扩展的方案,为未来同时实现多个模式转换和复用提供了可靠的思路。第叁、设计了基于混合PCF的模式转换方案,通过对PCF结构的设计在全反射型PCF的基础上实现了全反射和光子带隙两种导光原理混合导光的双芯PCF,并在此基础上实现了模式转换。其中LP01模到LP11模的转换带宽达到200nm以上,这是由于模式间有效折射率的动态匹配规律使得这个转换器能够在很宽的带宽范围内保持高效率的模式转换。这对于未来设计基于光波导的高带宽模式转换器具有深远意义。(本文来源于《北京邮电大学》期刊2016-01-15）
张信歌,李少甫,张珂瑜[4]（2015）在《径向双层介质加载圆波导的TE_(11)-HE_(11)模式转换天线》一文中研究指出介绍了径向双层介质加载圆波导的TE_(11)-HE_(11)模式转换天线的设计原理、实验方法及结果。该模式转换天线由圆波导TE_(11)-HE_(11)模式转换器和辐射器组成:圆波导TE_(11)-HE_(11)模式转换器是在圆波导内沿径向加载两种不同介电常数的微波介质来完成模式转换,辐射器采用开口圆波导或小张角圆锥喇叭将HE_(11)模辐射出去。应用HFSS软件对设计的两种模式转换天线进行模拟优化,数值结果显示这两种天线在线极化和圆极化工作状态下其E面、H面辐射方向图在一定波瓣宽度内均具有较高的等化特性及低副瓣电平。应用矢量网络分析仪和频谱分析仪对线极化TE11模激励状态下的两种模式转换天线的增益和驻波系数进行测试,测试结果表明:在中心频率9.4GHz频点辐射器采用开口圆波导或小张角圆锥喇叭时天线增益分别为11.21dB和15.58dB,且驻波系数均小于1.05。实测结果与仿真结果基本一致,证明了该模式转换天线技术的可行性与正确性。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2015年12期）
罗伦,孙丹,沈荣[5]（2015）在《一种实用的K波段波导模式转换结构设计》一文中研究指出在波导模式转换结构的设计中为了满足实际工程应用的要求,需要对转换方式、转换效率、工作带宽、损耗、功率容量及结构尺寸等方面因素加以权衡考虑。本文简要叙述了直通变换型波导模式转换(矩形波导TE10模转圆波导TE01模)结构的工作原理,同时给出了一支24GHz~26GHz频段内的波导模式转换结构的设计实例。通过Ansoft HFSS软件仿真、优化设计,结果显示该转换结构模式转化效率较高,达到了99.3%以上,并且驻波VSWR<1.12,其结构尺寸也相对合适,表明该转换结构在整体性能上已达到工程应用要求。(本文来源于《2015年全国微波毫米波会议论文集》期刊2015-05-30）
陈宏巍,房少军[6]（2013）在《非对称共面波导弯曲结构模式转换的研究》一文中研究指出针对传统共面波导弯曲结构传输损耗较大的问题,研究了非对称共面波导弯曲结构.将时域多分辨率分析算法与从Y参数提取c模、π模特性阻抗的方法相结合,推导了二端口两种模式的散射矩阵计算公式.计算了非对称共面波导弯曲结构的传输系数.在理论分析的基础上,提出了一种测试模式间能量转换的实验装置.理论分析和实验结果证明:相对于传统共面波导弯曲结构,非对称共面波导弯曲结构的模式间能量转换更低,传输损耗更小.(本文来源于《电波科学学报》期刊2013年05期）
朱敏,罗积润,肖刘,郭炜,张燕生[7]（2013）在《Ku波段同轴扇形渐变输入波导中的模式转换》一文中研究指出本文分析了一个采用同轴扇形渐变结构的Ku波段的模式变换器。在对基本模型进行理论分析的基础上,计算得到了这种结构的模式变换器中TE01模到高次传输模的功率转换关系。结果表明耦合器模式间的功率转换与其渐变段长度、工作频率以及终止扇形角有密切的关系。(本文来源于《中国电子学会真空电子学分会第十九届学术年会论文集（下册）》期刊2013-08-22）
李超辰[8]（2013）在《手性介质二维波导结构的模式特性及偏振转换》一文中研究指出数据传输需求爆炸式发展，对以光子为载体的信息传递处理技术不断提出更高的要求。目前看来，利用光的偏振传递信息已是未来发展的必然趋势之一。手性材料具有旋光性，利用手性介质构造的光子结构可具有调控偏振的能力。因此，研究手性材料构成的光子结构功能器件，对光子偏振复用系统等未来发展方向具有重要的意义。本文探究了一种利用手性介质调控平面光子结构内光波偏振态的可能方式。借助手性双网格时域有限差分方法，重点讨论了基于手性介质的平面平行光波导及二维光子晶体结构内，光波的偏振模式特性。具体内容如下：本文在比较了现有手性介质时域有限差分方法基础上，确定了非色散二维双网格FDTD方法作为后文研究复杂光子结构的工具。探讨了所构建的双网格FDTD方法递推格式在时谐复数场假定下的适用范围及合理性。提出并构造了匹配双网格的迭加吸收边界模型，考量了该方法的稳定性及FDTD方法其他方面的公共要求。最终进行了编程实现，并验证了该方法的可靠性。二维波导结构是各类平面光子结构中共含的，最基本的单元。其对光波行为的约束，会体现到所有平面光子器件当中。本文对手性平面平行波导进行了严格的理论求解、分析及数值模拟。从本征模式迭加和偏振模式耦合两个角度阐述了波导中的光波行为，提出了两种理论的统一解释，并进行了验证。在此基础上，设计了一种周期手性结构，实现了平面平行手性波导中TE、TM两种偏振模式的相互间转换。对该新型波导结构的相关参数、功能特性等进行了分析。在平行平面手性波导分析的基础上，提出了在结构相对复杂、散射强烈的光子晶体中引入手性介质并实现偏振相关功能的设想。考察了光子晶体自准直光束在手性填充的高折射率光子晶体中的存在条件，及其偏振模式特性。讨论了基于手性介质光子晶体的自准直光束所支持的TE、TM偏振分光的基本方式。设计了两种间插填充手性介质的光子晶体模块，数值仿真并验证了手性光子晶体中偏振转换功能的实现。本文通过对手性平面平行波导导光与二维光子晶体自准直光束导光的研究，得到了―二维受限手性介质光子结构‖这一类物理模型内光波传播的普遍性规律。可以帮助设计平面手性光子器件，并估计其中光场的偏振模式等传播特性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2013-06-01）
牛新建,王丽,刘迎辉,李宏福[9]（2009）在《94 GHz回旋管过模波导模式转换与传输》一文中研究指出在耦合波理论的基础上,研究了94 GHz回旋管内置TE03-TE02-TE01模式转换器和外接的TE01-TE11模式转换器。采用半径渐变微扰和轴线微扰几何结构以及不同的相位重匹配技术进行优化分析,得到了可靠的最优几何参量,设计出了紧凑、高效的94 GHz波纹波导模式转换器和蛇形线模式转换器。回旋管的热测实验中测出的模式样图表明,所设计的内置模式变换器有效地实现了TE03-TE02-TE01的模式转换。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2009年08期）
牛新建,顾玲,喻胜,李宏福[10]（2007）在《94GHz二次谐波回旋管波纹波导模式转换》一文中研究指出在耦合波理论的基础上,详细讨论了3mm二次谐波渐变复合腔回旋管内置TE03—TE02—TE01模式转换器,并使模式转换器兼作回旋管的收集极.采用波纹波导结构和不同的相位重匹配技术进行优化分析,得到了可靠的最优几何参量.以此结果设计出了紧凑、高效的94GH z波纹波导模式转换器,并在回旋管的热测实验中测出模式样图.(本文来源于《红外与毫米波学报》期刊2007年02期）
波导模式转换论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
近些年,基于径向功率合成器研发的毫米波功率放大器受到了越来越多的关注。径向功率合成器具有高合成效率的优点。本文利用HFSS软件对Q波段的径向功率合成/分配器进行仿真,仿真结果表明:该结构在43.5GHz~45.5GHz的频宽范围内插入损耗小于0.3d B。根据仿真结构,加工并制作了该款径向功率合成/分配器。测试结果表明该合成/分配器插入损耗小于0.5d B,合成效率在89%以上,该款径向功率合成/分配器在毫米波功率合成领域具有广阔的应用前景。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
波导模式转换论文参考文献
[1].张亚琦.基于嵌入式超构单元的波导模式转换[D].哈尔滨工业大学.2019
[2].董亮.基于波导模式转换Q波段径向功率合成器设计[C].2016年全国军事微波、太赫兹、电磁兼容技术学术会议论文集.2016
[3].汪远.基于波导型的选择性模式转换方法研究[D].北京邮电大学.2016
[4].张信歌,李少甫,张珂瑜.径向双层介质加载圆波导的TE_(11)-HE_(11)模式转换天线[J].强激光与粒子束.2015
[5].罗伦,孙丹,沈荣.一种实用的K波段波导模式转换结构设计[C].2015年全国微波毫米波会议论文集.2015
[6].陈宏巍,房少军.非对称共面波导弯曲结构模式转换的研究[J].电波科学学报.2013
[7].朱敏,罗积润,肖刘,郭炜,张燕生.Ku波段同轴扇形渐变输入波导中的模式转换[C].中国电子学会真空电子学分会第十九届学术年会论文集（下册）.2013
[8].李超辰.手性介质二维波导结构的模式特性及偏振转换[D].哈尔滨工业大学.2013
[9].牛新建,王丽,刘迎辉,李宏福.94GHz回旋管过模波导模式转换与传输[J].强激光与粒子束.2009
[10].牛新建,顾玲,喻胜,李宏福.94GHz二次谐波回旋管波纹波导模式转换[J].红外与毫米波学报.2007