Стр. 35 - ИНТЕГРАЛЬНАЯ ОПТИКА

И Н Т Е Г Р А Л Ь Н А Я О П Т И К А

35

лярностях границ раздела растут с увеличением скачка диэлектрических

проницаемостей.

Другим преимуществом погруженной полоски по сравнению с возвы-

шающейся того же размера является более медленное спадание поля в боковых

направлениях. Бóльшая область, занятая полем волны, в случае погруженного

волновода улучшает условие возбуждения и упрощает стыковку волноводов.

Для того, чтобы использовать достоинства как возвышающейся, так и по-

груженной полосок, делается их комбинация,

которая называется пленочным волноводом,

нагруженным полоской. Эта направляющая

структура изображена на рис. 1.27. Пленка,

нагруженная полоской, с одной стороны, не

имея боковых границ раздела, допускает дос-

таточно широкую протяженность поля в по-

перечном (по координате

y

) направлении, с другой стороны, из-за отсутствия

указанных границ в ней не происходит рассеяния энергии на их нерегулярно-

стях. При этом полоска, в которой существует за счет полного внутреннего от-

ражения направляемая волна, концентрирует возле себя электромагнитную

энергию, переносимую вдоль всей структуры.

Для достижения наилучших характеристик пленочного волновода, на-

груженного полоской, показатель преломления материала полоски не должен

быть существенно меньше, чем показатель преломления подложки, и не должен

существенно превышать показатель преломления пленки. В первом случае поле

за счет полного внутреннего отражения концентрируется в пленке, частично

проникая в полоску и подложку (

3 2 1

n n n

> >

). Во втором – поле концентриру-

ется в полоске, частично проникая в пленку (

2 1 3

n n n

> >

).

При концентрации поля в области, прилегающей к полоске, рас-

сматриваемую направляющую структуру можно приближенно отождествлять с

четырехслойным пленочным волноводом.

Мода четырехслойной пленочной структуры имеет фазовую постоянную

s

β

и эффективный показатель преломления

0

/

k

N

s

β=

,

которые всегда больше соответствующих

п

β

и

п

N

моды пленки в ненагружен-

ных областях. Это свидетельствует о том, что скорость (фазовая) волны в на-

груженной пленке меньше, чем в ненагруженной. Частота отсечки также

меньше.

Рис. 1.27

n

3

n

0

n

1

n

2

x

y

0