基于傅里叶光学的阵列波导光栅设计修正算法

本文档深入探讨了基于傅里叶光学的阵列波导光栅设计方法，发表于2010年北京交通大学学报第34卷第6期。作者刘志明、李坚等人以菲涅耳-惠更斯原理为核心，构建了一个用于设计阵列波导光栅解复用器的数学模型。他们关注的是阵列光栅在自由传输区域内的高斯远场衍射效应，这是设计过程中必须考虑的关键因素，因为菲涅耳近似在此处可能导致一定的精度损失。 研究者分析了菲涅耳近似条件下，光场的精确模拟如何受到影响，并针对这一问题提出了一个四阶量化误差修正算法。通过这种方法，他们旨在提高设计的准确性，确保在实际应用中的性能。该算法与传统傅里叶光学法以及Stigmatic Points法进行了对比，展示了其在减少误差和提升设计精度方面的优势。 特别值得一提的是，他们成功设计了一个具有0.4纳米通道间隔的1×256信道阵列波导光栅解复用器。实验结果显示，通过该修正算法得到的器件参数与预设的设计目标高度一致，验证了算法的有效性和实用性。 关键词方面，文章强调了傅里叶光学、阵列波导光栅、菲涅耳-惠更斯原理以及频谱响应的重要性，这些是理解和优化光波导系统性能的关键概念。整体来说，这篇论文为阵列波导光栅设计提供了重要的理论支持和技术改进，对于光学通信和光子学领域的工程师来说具有很高的参考价值。