摘要：当今时代是一个飞速发展的时代，伴随着社会的进步，信息在人们的日常生活和科学研究中愈加重要，尤其是随着物联网与5G时代的到来，低速率传输已经不能满足现在的发展需求，人们开始寻找更快速、更安全、更便捷的传输方式。由于RC延迟效应的限制，电子作为载体的高速信息传输方式已经发展到了天花板，于是人们便将目光转移到以光子为信息载体的高速传输上面，硅光子学应运而生。本文主要研究的是一种基于硅光子学中的特殊波导——槽波导，研究中运用COMSOL软件，对不同的几何形状、不同的介质材料对槽波导本征模式场所产生的影响进行模拟分析。

关键词： 信息  硅光子学  槽波导  模拟分析

目录

摘要

Abstract

1. 引言1

1.1课题背景2

1.2 研究现状和发展趋势2

1.2.1 研究现状2

1.2.2 发展趋势3

1.3研究意义和研究内容3

1.2.1 研究意义3

1.2.1 研究内容3

2. 光波导基本理论3

2.1光波导电磁场理论3

2.1.1 麦克斯韦方程组6

2.1.2 物质方程与波动方程6

2.1.3 TE导模和TM导模8

2.2三维光波导理论分析方法13

2.2.1 马卡提里近似解析法13

2.2.2 有效折射率法16

2.3 三维光波导COMSOL分析方法17

2.3.1 COMSOL软件的基本介绍17

2.3.2三维光波的COMSOL分析方法18

3. 槽波导及其本征模式19

3.1槽波导的结构特征及本征值19

3.2几何参数对槽波导本征模式的影响20

3.3介质折射率对槽波导本征模式的影响23

3.4本章小结25

4. 总结展望26

参考文献27

致谢28