介质参数对左右手材料光波导传输性能的影响

构建芯层为左手材料包裹层为右手材料的光波导模型,利用转移矩阵方法对模式本征方程进行多模式求解,研究介质参数对传输性能的影响.结果 表明:当归一化频率极限小时,左右手材料对称光波导的基模不会消失;ε'μ'＞εμ(ε'和μ'、ε和μ依次分别为芯层、包裹层介质的介电常数和磁导率),总波矢的平方差R2 =0.5、-μ/μ'=0.8的光波导能产生1个的表面波,R2 =1.15、-μ/μ'=1.1的光波导能产生3个表面波,0＜D ＜0.68 cm(D为芯层厚度)的偶数模能量被局域在导波层内侧,D＞0.78 cm的奇数模能量被局域在导波层外侧;频率为4.75 GHz、ε'μ'＞εμ、-1＜μ'＜0、-μ/μ'＞1时,D=0.7 cm、传播常数为4 cm-1的光波导能承载3个导波模式;频率为5.50 GHz、ε'μ'＜εμ、μ'＜-1、-μ/μ'＞1时,D＜0.11 cm的光波导的两个分界面上能产生2个表面波,D＞0.11 cm的光波导两个分界面上不产生表面波,D=0.11 cm表面波的正归一化能量被局域在导波层外表面,而表面波的负归一化能量被局域在导波层内表面,正能量振幅衰减较慢于负能量;模系数m对表面波和导波模式的电场分布有着显著的影响.