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萍聚头条

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[其他学科] 矩形光波导中不光滑平面的散射信号衰退问题

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发表于 2006-6-8 13:47 | 显示全部楼层 |阅读模式

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光在光滑平面上可以看为全反射,入射角等于反射角。而在不光滑平面上又是如何散射的呢?
不光滑平面上的散射通过 Monte Carlo 方法是如何筛选的?
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发表于 2006-6-8 18:14 | 显示全部楼层
"光在光滑平面上可以看为全反射,入射角等于反射角"
全反射的前提不是表面是否光滑,而是1 光由光密介质入射光疏介质,2入射角不小于临界角
我想你是用错了术语

"而在不光滑平面上又是如何散射的呢?"
平行光束在不光滑平面上会被漫反射,反射光束中每一光线的传播方向主要有不光滑表面的性质决定,且反射光束没有一定的传播方向.需要注意的是,在每一点光的折射和反射定律是成立的.

"不光滑平面上的散射通过 Monte Carlo 方法是如何筛选的"
如果反射面由取向随机分布的微小面元组成,用Monte Carlo方法时我想应当注意1面元取向角度随机,(不知你的波导是用lift off+扩散法(比如LiNbO3上扩Ti)制成的横截面为Error function的波导;还是用离子束刻蚀,或,质子交换法得到的准二维光波导,第一类波导会较复杂,理论计算已经没有指导实验的意义,因为因素太多,一般只能实验测量;若是第二类波导,可用Macatini近似,化二维问题为双一维问题);2损耗与模式有关,基模的损耗最小,也最简单;若是高阶模,涉及Zick-Zack传播时,应当存在一个阀值,即临界角,光线入射面元时入射角不小于临界角时,光能被全反射回波导(如果不考虑表面波);若入射角小于临界角,部分能量将泄漏到衬底中,可参考Fresnel公式.

ps散射,其实狭义的散射只有Dyndall散射,Rayleigh散射,Mie散射(以上三类为弹性散射),Brillioun散射(声光散射),Raman散射(以上两类为非弹性散射).lz所言散射其实时广义的散射,即漫反射.
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发表于 2006-6-8 19:15 | 显示全部楼层
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发表于 2006-6-8 21:57 | 显示全部楼层
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 楼主| 发表于 2006-6-9 08:58 | 显示全部楼层
首先感谢大家的建议。
说实话,我刚拿到的题目,因为没有太多的物理光学知识基础,所以本身也是没有什么的思路,只好在这里集思广益了。
我的题目是分析和实现矩形光波导中光在不光滑平面上的散射.结果需要用C++来编程。
教授给我的材料里面有表面粗糙度的自相关函数,他说通过表面干扰的傅立叶变换可以得到 Wiener-Kintchine-Theorem,然后通过玻印廷向量来计算功率损耗。最后用Ray tracing 来分析在不光滑平面上的散射。
光在光滑平面全反射时,一条入射光线,一条反射光线.在不光滑平面下则形成一系列连续的散射光谱, 此时就应该选择通过 Monte Carlo 方法进行筛选.
以上是教授给我建议,但是我没有完全理解.也许是基于我有限的知识.不知道如何去着手一步一步的解决问题。
论文还没开始呢就痛苦上了。教授没有什么时间给我,而我和无头的苍蝇一样瞎撞,不知道什么是有用的,该学该看的。幸好这里有高手能够指点我。
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发表于 2006-6-9 14:59 | 显示全部楼层
推荐本书
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超星ss号10071729

有关于WK定律和 MC方法
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 楼主| 发表于 2006-6-9 20:18 | 显示全部楼层
原帖由 熊猫羊 于 2006-6-9 14:59 发表
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谢谢关照
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