课程编号：QZ031005         开课学期：秋          学时：48      学分：3

中文名称：波导理论与器件

英文名称：Waveguide Theory and Devices

开课单位：物理科学与技术学院

教学方式：以课堂讲授为主，结合学生课后查阅文献书籍                    

考试方式：闭卷考试，考试成绩占70%，平时成绩占30%

课程简介撰写人：王亮玲                                                      

教学目的及要求：

教学目的：

（1）理解光在光波导中传播的基本规律；

（2）掌握光波导主要器件的结构、原理及其应用。

教学要求:

（1）理解光波导的射线理论、电磁理论及其基本解；

（2）掌握光波导元器件、耦合器及调制器的基本组成、工作原理及性能特点。

课程主要内容：

1.  光波导

（1）光波导基础理论与分析方法：光波导技术研究的数学物理模型、基本研究方法。

（2）平板光波导、矩形光波导和圆柱光波导的几何光学分析、波动光学分析、光波导设计与性能分析。

2. 导波光学

以光的电磁理论和介质光学特性的理论为基础，研究光波导的传光理论（传播、耦合、散射及衍射等）、调制技术（电光、声光及磁光等）及光波导器件的制作与应用技术。

3. 导波光学早期主要器件:

（1）微型的光源器件、低损耗的传光器件

（2）激光二极管、半导体激光器、半导体光放大器等；

（3）低损耗石英光纤。

4. 新阶段:光子晶体、微腔激光器、纳米量子线等

（1）信息处理技术的“全光子化”及光子技术的微型化与集成化无阈值激光器，无损耗反射镜和弯曲光路（光波导），具有色散补偿光子晶体光纤，分束器，滤波器，超棱镜等。

（2）光集成、光互连、光神经网络及光通信,具有广泛应用前景的垂直腔面发射激光器。

（3）超小电路及超低损耗的光波导金属纳米线，半导体纳米线，绝缘体纳米线。

先修课程：《光学》；《固体物理》；《电动力学》；《量子力学》   

教材及参考资料(教材、推荐书目、推荐期刊文章、学习网站等)：

[1] 李玉权等主编，《光波导理论与技术》，人民邮电出版社，2002.

[2] Amnon Yariv, Pochi Yeh著，《光子学-现代通信光电子学》，电子工业出版社，2009.

[3] [美]Robert G. Hunsperger 著 叶玉堂等译，《集成光学理论与技术》，第六版，电子工业出版社北京，2012.