普通介电波导应用
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波导结构中介质材料的存在形成了介质波导，该介质波导依赖于介质界面的反射来进行波的传播。
介质波导的类型有介质平板波导和光纤。
介质波导的应用包括集成光学系统、光通信(光纤)和较短的毫米波集成电路。
光通信是介质波导可以应用的一个领域
波导是用来引导和传播电磁波的结构，如无线电波、微波和红外波。波导可分为金属波导和介质波导。金属波导是由金属制成的，而在介质波导，介面允许电磁波反射。
介电波导的应用包括单片集成电路、光通信、集成光学系统和较短的毫米波长系统。在这篇文章中，我们将探讨波导的分类以及各种介质波导的应用。
波导是什么?
波导被用于在一定的频率范围内以所需的方向在空间中从一点传播到另一点的电磁能量的各种应用。波导的结构影响波导的工作带宽。波导较低的工作频率取决于波导结构的电学特性。
当电磁波从波导的一端发射时，由于波导的内部结构，它会被反射。波导中反射波之间的相互作用产生离散的特征图样，称为模。模式的数量取决于波导的几何形状、波导中的介质和工作频率。
在波导中，模可以是横向电模(TE)或横向磁模(TM)。由于波导的结构是由单一导体构成的，因此不能支持横向电磁(TEM)传播。
波导的分类
根据用于制作波导的材料，它们可以分为:
金属波导:金属波导由封闭的金属管组成。金属波导中波传播的基本原理是导体侧壁的全内反射。矩形波导和圆形波导是金属波导的例子。
介质波导:波导结构中介质材料的存在形成了介质波导。它们依靠介电界面的反射来传播波。
让我们来探讨一下介电波导及其应用。
介质波导
一种简单的介质波导，称为典型的介质平板波导，由折射率为n的平面材料薄膜组成r，它位于衬底和盖之间。光在全内反射的引导下，在薄膜衬底和膜盖界面之间进行内部反射，并向前传播到目标目的地。
折射率
各种材料组成了介质波导，介质波导中所用材料的折射率对于将光从光源引导到目标光源至关重要。折射率是决定介质波导结构特性的一个重要参数。衬底n的折射率年代和求职nc应该低于折射率nr．覆盖材料通常是空气，其折射率等于单位。通常，折射率值的差异范围从103到10－1薄膜厚度为1 μ m。
介质波导的类型
的类型介质波导是:
介质平板波导如果n年代= nc，波导结构变为对称介质平板波导。当n年代≠nc，则该结构为非对称介质平板波导。
光纤,光纤是最重要的介电波导。它们由玻璃或塑料制成，用于在光通信系统中以光脉冲的形式传输信息。
介质波导的应用程序
介电波导在集成光学系统、光通信(光纤)和较短的毫米波长应用中非常重要。
集成光学
介电波导常用于导波器件和集成光电路中，用于限制和引导光向首选方向。通常，在集成光学中，平面介电结构-如平面条或薄膜-是令人感兴趣的。在有源集成光器件如激光器和调制器中，利用介质带波导提供的光约束来节约驱动电压和驱动功率。
光通信
的广泛使用光纤它是光频率源特别是激光领域发展的结果。光纤通常由一个圆形的芯和一层介电材料包层组成。圆形磁芯的介电常数常常沿径向变化。
光通信、互联网通信、有线电视和电视广播系统的使用受益光纤．通过光纤传输的数据传输距离远，功率大，失真小。在通信系统中，使用光纤进行信号传输具有数据传输速度快、数据安全可靠等优点。
短毫米级波长的应用程序
介质波导支持TE和TM两种波传播模式，适合小型化。介质波导的小巧尺寸和波传播模式使其易于与利用毫米波波长信号的有源器件集成。在毫米波集成电路中，介质波导形成了光波导的低频副本。
太赫兹在光谱学、传感器、雷达和成像中的应用使用平行平板介质波导。平行板介质波导由导电性很好的平行板和三个矩形介质材料放置在平行板之间组成。平行平板介质波导表现出的强能量集中和弱辐射场在太赫兹应用中具有较好的效果。
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