题目：光波导及其光信号传输

光波导，包括光纤和平面光波导，是集成光学器件的关键部件，在光通信和传感技术的发展中发挥着极其重要的作用。光波导的设计、制造和测量是光电子领域的关键技术。同时光波导中信号传输性能的研究对这些光学器件的应用具有十分重要的意义。本文开展了新型光波导结构的设计和应用研究，且对光信号在光波导(主要是光纤)中的传输及其应用进行了研究。 首先，为了仿真脉冲在光纤中传输的效果，本文对之前提出的改进分步傅立叶变换算法进行了编程实现。通过应用这个程序对光纤的色散和非线性效应引起的光脉冲传输现象进行了仿真计算。另外，针对锁模激光器也进行了一些仿真。 之后，采用光束传播法，时域有限差分法，有限元方法的各种软件对光学狭缝波导的特性进行了仿真研究。除了基本的单狭缝的结构，我们也研究了双重和多重狭缝结构以及他们在传感方面的潜在应用。据我们所知，本论文第一次系统地研究了SOI狭缝波导的高阶色散性能。我们的仿真结果表明，狭缝波导具有与普通SOI波导显著不同的色散特性并且更加显著的高阶色散。本文还对狭缝波导色散与波导设计参数之间的关系进行了讨论。这些研究将可能对狭缝波导在非线性等方面的应用产生影响。