異方性スラブ導波路の漏れモード解析

下代 雅啓  沢 新之輔  

誌名
電子情報通信学会論文誌 C   Vol.J71-C   No.7   pp.1035-1042
公開日: 1988/07/25
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Print ISSN: 0373-6113
論文種別: 論文
専門分野: 光エレクトロニクス
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あらまし: 
異方性媒質からなる誘電体導波路における混成漏れモードの伝搬特性をモード結合理論の立場から明らかにした.導波路は,1軸性負結晶のLiNbO3からなる対称3層スラブとし,漏れモードの存在条件としてスラブ面内での軸ずれ(光学軸と導波路の座標軸との不一致)をとり上げ,その大きさは伝搬距離に比例するものとした.このような導波路の漏れモードは基本系(軸ずれのない導波路)の固有モード間のモード変換現象として記述される.そこで,まず基本系のTE導波モードが軸ずれ導波路に入射したときのモード変換特性を単一モード領域から2モード領域にわたって解析し,スラブ幅ならびに軸ずれ角に対する依存性を検討した.その結果,あるスラブ幅で漏れ損が最大となること,TM放射モードおよびTM導波モードへの変換はスラブ幅ならびに軸ずれ角に対して共に強く依存すること,TE放射モードへの変換は弱く,しかも伝搬距離にほぼ比例することなどを明らかにした.また,電磁界分布を解析し,スラブ近傍でのモード変換および漏れ電力の伝搬の様子を明らかにした.更に,固有モード解析による結果から得られる漏れ電力を本解析結果と比較し,損失の大きい領域で両者の違いが顕著に現れることを指摘した.