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《聚合物光开关器件物理 (精)》主要阐述了光开关的波导和电极的分析及设计 理论，优化设计了一般结构的电光开关、改进结构的 电光开关、宽光谱电光开关、波长选择性电光开关、 高速电光开关、有机／无机混合波导热开关，同时给 出了电光开关的时频域分析理论和模拟方法等。

本书可作为导波光学、集成光学、光电子学、物 理电子学等专业科研工作者和工程技术人员的参考用 书，同时也可作为相关专业研究生的教学用书。

序言 

绪言 

第1章光开关技术 

1.1光开关技术应用 

1.2光开关技术基础 

1.3光开关技术分类 

1.4基于无机电光晶体材料的光开关技术 

1.4.1电光晶体光开关 

1.4.2电光晶体光开关阵列 

1.4.3制备工艺 

1.4.4关键技术 

1.4.5基本开关单元的性能指标 

1.4.6光开关阵列的设计关键 

1.5基于化合物半导体材料的光开关技术 

1.6基于光折变效应的光开关技术 

1.7光开关设计理论与模拟方法 

1.8基于极化聚合物材料的波导电光开关技术 

1.8.1极化聚合物电光材料 

1.8.2极化聚合物电光材料的研究进展 

1.8.3极化聚合物波导电光开关 

1.9热控光机制下的光开关技术 

1.9.1SOI热光开关 

1.9.2聚合物热光开关 

1.10光开关的发展趋势 

第2章光开关的波导结构及模式分析 

2.1光波导材料的损耗表征 

2.1.1非金属介质材料的损耗表征 

2.1.2金属介质的复介电常数和光频特性 

2.2光开关的波导结构及参数 

2.2.1波导结构 

2.2.2传输模式 

2.2.3分析方法 

2.3高折射率衬底上的非对称五层平板波导 

2.3.1TM模式的特征方程 

2.3.2衬底的泄露损耗 

2.4介质吸收型脊形波导 

2.4.1零级近似求实传播常数 

2.4.2一级近似求振幅衰减系数 

2.5单金属包层型非对称六层平板波导 

2.5.1零级近似求解TM模传播常数 

2.5.2一级近似求解TM模振幅衰减系数 

2.5.3TE模式的特性分析 

2.6双金属包层型非对称七层平板波导 

2.6.1零级近似求解TM模传播常数 

2.6.2一级近似求解TM模振幅衰减系数 

2.6.3TE模式的特性分析 

2.7金属包层型脊形波导 

2.7.1单金属包层型脊形波导的Eymn模式分析 

2.7.2单金属包层型脊形波导的Exmn模式分析 

2.7.3双金属包层型脊形波导的Eymn及Exmn模式分析 

2.8脊形波导的等效分析 

2.8.1脊形波导的等效折射率分析法 

2.8.2脊形波导的近似等效光波电场分布 

2.9脊形波导的耦合、偏折与弯曲 

2.9.1脊形波导的耦合 

2.9.2脊形波导的偏折 

2.9.3脊形波导的弯曲 

2.10多模干涉波导 

2.11二维狭缝波导 

2.11.1TE模 

2.11.2TM模 

2.11.3计算示例 

2.12三维狭缝波导 

2.12.1模式分析理论 

2.12.2计算示例 

2.13本章小结 

第3章行波电极结构及其分析理论 

3.1极化聚合物薄膜及电光调制特性 

3.1.1聚合物薄膜的极化 

3.1.2电光调制理论 

3.1.3极化聚合物的电光特性 

3.2非均匀电场作用下的电光重叠积分因子 

3.3行波电极结构与特性参数 

3.3.1行波电极结构 

3.3.2行波电极的特性参数 

3.4电极静态场的解析分析法——保角变换法 

3.4.1保角变换原理 

3.4.2电量平衡原理 

3.4.3电场分布 

3.5共面波导电极的保角变换分析 

3.5.1施瓦兹变换 

3.5.2共面波导电极的施瓦兹变换 

3.5.3电场分布 

3.6共面波导电极的镜像分析法 

3.7电极静态场的数值分析法——点匹配法 

3.7.1一般求解模型 

3.7.2边界条件 

3.7.3电场分布 

3.8电极静态场的数值分析法——扩展点匹配法 

3.8.1单电极 

3.8.2推挽异性对称双电极 

3.8.3推挽同性对称双电极 

3.9屏蔽电极静态场的数值分析 

3.10行波电极的等效模型与阻抗匹配 

3.10.1低开关频率的阻抗匹配 

3.10.2高开关频率的阻抗匹配 

3.10.3不同电极结构下的特征阻抗要求 

3.11行波电极的动态分析 

3.12本章小结 

第4章传统结构极化聚合物电光开关 

4.1共面波导电极定向耦合电光开关 

4.1.1器件结构 

4.1.2理论分析 

4.1.3参数优化 

4.1.4性能模拟 

4.1.5小结 

4.2推挽微带行波电极定向耦合电光开关 

4.2.1器件结构 

4.2.2理论分析 

4.2.3参数优化 

4.2.4性能模拟 

4.2.5小结 

4.3推挽电极MZI电光开关 

4.3.1器件结构 

4.3.2理论分析 

4.3.3参数优化 

4.3.4性能模拟 

4.3.5小结 

4.4两节交替反相电极定向耦合电光开关 

4.4.1器件结构 

4.4.2理论分析 

4.4.3参数优化 

4.4.4性能模拟 

4.4.5方法验证 

4.4.6小结 

4.5三节交替反相电极定向耦合电光开关 

4.5.1器件结构 

4.5.2理论分析 

4.5.3参数优化 

4.5.4性能模拟 

4.5.5方法验证 

4.5.6小结 

4.6单节电极Y型耦合器电光开关 

4.6.1器件结构 

4.6.2理论分析 

4.6.3参数优化 

4.6.4性能模拟 

4.6.5方法验证 

4.6.6小结 

4.7两节反相电极Y型耦合器电光开关 

4.7.1器件结构 

4.7.2理论分析 

4.7.3参数优化 

4.7.4性能模拟 

4.7.5方法验证 

4.7.6小结 

4.8本章小结 

…… 

第5章聚合物宽光谱电光开关 

第6章周期化波长选择性光开关 

第7章行波电极高速电光开关及其时频域分析

郑传涛，男，1982年10月19日生，河南商丘人，博士，吉林大学讲师，博士后。目前主要研究方向：集成光电子学与光电子器件。2001.9考入吉林大学电子科学与工程学院电子信息工程专业，2005.7获工学学士学位；2005.9保送本学院电路与系统专业攻读硕士学位，2007.7获工学硕士学位；2007.9保送本学院物理电子学专业攻读博士学位，2010.6获工学博士学位。同年7月留校任教，被聘为讲师。同年10月进入博士后科研流动站。近年来（2008—至今），在光电子器件方面，发表作者（或通讯作者）论文49篇，其中，在Appl.

Phys. B、Sensors & Actuators

B等杂志上发表SCI论文24篇，在《光学学报》等杂志上发表EI论文16篇。申请国家发明专利3项。承担及参加聚合物光电子器件类的项目10余项。

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