Einkopplung in multimodale Lichtwellenleiter - Wellentheoretische Analyse und ein Vergleich zur strahlenoptischen Modellierung
Matthias Stallein
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Matthias Stallein, Einkopplung in multimodale Lichtwellenleiter - Wellentheoretische Analyse und ein Vergleich zur strahlenoptischen Modellierung (2010), Logos Verlag, Berlin, ISBN: 9783832599522
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Beschreibung / Abstract
Die Integration optischer Wellenleiter in eine herkömmliche elektrische Leiterplatte ist eine viel versprechende Ergänzung der konventionellen elektrischen Technologie, um dem steigenden Bedarf an Bandbreite gerecht zu werden. Analog zur etablierten elektrischen Verbindungstechnik existieren bereits erste Simulationsumgebungen für die Modellierung optischer Wellenleiterlagen. Diese beruhen jedoch gänzlich auf strahlenoptischen Verfahren, deren Gültigkeitsbereich noch nicht abschließend analysiert wurde. Ziel dieser Arbeit ist, die eingesetzten strahlenoptischen Verfahren durch einen Vergleich mit wellentheoretischen Referenzmodellen zu verifizieren. Der Fokus liegt auf der Beschreibung der Einkopplung
optischer Wellen mit gaußförmigem Intensitätsprofil in eine kreiszylindrische Stufenindex-Faser. Darauf aufbauend wird die Wellenausbreitung im geraden und zirkular gekrümmten Schichtwellenleiter analysiert.
optischer Wellen mit gaußförmigem Intensitätsprofil in eine kreiszylindrische Stufenindex-Faser. Darauf aufbauend wird die Wellenausbreitung im geraden und zirkular gekrümmten Schichtwellenleiter analysiert.
Inhaltsverzeichnis
- BEGINN
- 1 Einleitung
- 1.1 Motivation und Zielsetzung
- 1.2 Einordnung und Durchführung
- 2 Grundlagen
- 2.1 Grundzüge der Maxwellschen Theorie
- 2.2 Wellenausbreitung im homogenen Raum
- 2.3 Geführte Wellen an linearen Leiterstrukturen
- 2.4 Strahlenoptische Modellierungsansätze
- 3 Die Moden dielektrischer Stufenindex-Wellenleiter
- 3.1 Grundlegende Eigenschaften der Moden dielektrischer Wellenleiter
- 3.2 Kreiszylindrische Fasern
- 3.3 Rechteckförmige Wellenleiter
- 4 Koppeleffizienz Gaußscher Eingangsstrahlen
- 4.1 Modellparameter und Modellierungsschritte
- 4.2 Koppeleffizienz für Stufenindex-Wellenleiter
- 4.3 Grenzen der Modellierung
- 4.4 Vergleich zur Strahlenoptik
- 4.5 Näherungsverfahren für rechteckförmige Wellenleiter
- 5 Wellenausbreitung in dielektrischen Wellenleitern
- 5.1 Wellenausbreitung im längshomogenen Wellenleiter
- 5.2 Wellenausbreitung im gekrümmten Schichtwellenleiter
- 5.3 Vergleich zur Strahlenoptik
- 6 Zusammenfassung und Ausblick